航空发动机需进行连续吸雹试验考核,针对持续投放大量冰雹问题,设计了一种螺旋杆输送机与压缩空气输送冰雹结合的连续冰雹抛射装置。使用离散单元法及计算流体力学耦合计算方法对冰雹在螺旋叶片空间及等截面摩擦管流中的运动过程计算模拟,分析得到冰雹运动及加速过程原理,冰雹在压缩空气拖曳力作用下逐渐加速运动。对该螺旋输送机,进行不同运转转速条件下的计算模拟,结果显示,在螺旋叶片转速为50~140 r/min范围内,冰雹输送流量随着转速的增加而增加,可实现冰雹投放量在0.26~0.67 kg/s范围内调节。

介绍了EDEM软件和离散单元法的计算模型和单元模型,并通过EDEM软件对螺旋输送机的运行进行了动态仿真和数据分析。基于离散单元法模型预测了螺旋输送机在输送过程中物料的质量流率、颗粒速度、能量功耗、能量耗散率与螺旋输送机倾角和转速的关系。