气力输送由于其结构简单、效率较高、可靠性好等优点,广泛应用于化工、火力发电、药品制造、金属冶炼等行业中。气力输送近年来发展较为迅速,而它存在的缺点也很明显,如:在颗粒的高速运动时,对弯管部分的冲击十分剧烈,会造成极大的磨损,这是一个急需解决的问题。目前,国内外在气力输送弯管磨损方面的研究较少,而且研究影响因素也比较单一。本文通过利用EDEM软件与FLUENT耦合组成的平台,对气力输送系统进行数值模拟实验,研究了输送系统中弯管磨损的机理。本文首先对气力输送中气固两相进行了受力分析,对管道内气固两相流的受力、碰撞以及对管壁造成的磨损进行了数学建模。通过EDEM-FLUENT耦合平台对不同工况下的输送系统进行数值模拟,分别研究了放置方式、结构参数以及流动条件改变时对管道磨损的影响,其中包括:重力方向、颗粒质量流、弯径比、入口气速和颗粒属性等条件。通过研究可知,放置方法是以改变颗粒分布位置来影响碰撞区域的磨损,结构参数是通过改变颗粒冲击角度来影响磨损,流动条件由于包含因素较多,可从多个方面对磨损造成影响。通过运用仿生学思想对现有的弯管进行改进,提出了具有仿生内壁的弯管,通过把颗粒入射速度和角度、管道磨损量及磨损分布、气体相流场、颗粒能量损失等方面进行对比,证明仿生弯管具有良好的抗磨损能力。研究了不同内壁的形状在抗磨方面的表现,验证了半圆形是最佳的仿生内壁形状。又对传统T型盲管进行结构改进,使得其在压损方面表现得以改善。最后通过对模拟实验的数据拟合,提出一种简洁的磨损预测模型,并验证了其准确性,并且对比了在不同材料下预测模型的适用性。