航煤回收罐,又称航煤储罐,它主要是用来回收、净化航空煤油,并为航空作业提供燃料的供油设备。含杂质颗粒的航煤进入回收罐内,经完全沉降后进行排沉作业。为了提高回收罐内集沉槽的集沉率,改善杂质颗粒的排沉效果,有必要对航煤回收罐内颗粒的运动规律,沉降分布和排沉规律进行定性和定量的分析研究。首先,按照实际航煤回收罐的结构以1:2比例采用Solid Works模拟软件建立物理模型,利用Fluent软件及欧拉数值模型进行求解。根据模拟结果,分析了进油速度、颗粒粒径和进油管位置对颗粒沉降速率和浓度分布的影响规律,得到了进油速度为v=0.5m/s,进油位置在距离集沉槽左侧181mm时,集沉槽集沉效果最佳。然后,结合Fluent-EDEM耦合模拟,实现对颗粒在航煤流体中运动规律的研究。通过模拟得到颗粒分布区域与颗粒粒径的关系及集沉槽集沉率的变化规律,结论如下:颗粒粒径依次增大50μm,完全沉降后颗粒沉降区域依次靠近进油管中心50mm左右;集沉槽的集沉率主要受颗粒粒径、进油速度和进油位置的共同影响。其次,在沉降模拟的基础上研究了排沉速度和颗粒粒径对排沉结果的影响,得到不同排沉条件下颗粒在回收罐内的分布规律和航煤流体的运动规律。当速度大于1m/s时,粒径在50～150μm范围内的颗粒可以被排除;当排沉速度为3m/s时,所有粒径颗粒总体排沉率最大,排沉效果最佳。最后,为了验证数值模拟的正确性,制定了验证试验的方案,对比完全沉降和排沉后颗粒分布图,验证模拟仿真的正确性。