厚度，mmj为S型管道弯管壁厚，mm;Ph-Λ 划分高摩擦力区和中摩擦力区的摩擦力阈值，Pa; Pm-I为划分中摩擦力区和低摩擦力区的摩 擦力阈值，Pa; P为高摩擦力区或中摩擦力区中任意点处的摩擦力，Pa; γ 2为中噪音区厚度 常数系数，0.2 < γ 2 < 3; INT是将一个数值向下取整为最接近的整数的函数。
[0038]本发明具有如下优点：
[0039] (1)通过求解两相流动偏微分方程组的方法，能够准确定位S型管道弯头板面的摩 擦力大小分布，有的放矢地进行耐磨处理，能够有效的增加风管弯抵抗物料的磨削。
[0040] (2)对下底板以及内弧面分别划分高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区，选择不 同的耐磨材料在高摩擦力区和中摩擦力区进行耐磨处理，能够有针对性且准确地处理到每 一个需要处理的部位，提高了耐磨效果。
[0041] (3)对高摩擦力区和中摩擦力区的耐磨材料的黏贴厚度进行精准设计，而且同一 摩擦力区域可以选择不同黏贴厚度，合适的厚度能够提高耐磨效果。
【附图说明】
[0042] 图1为现有S型管道弯管示意图；
[0043]图2为弧面a耐磨处理示意图；
[0044]图3为下底板耐磨处理示意图；
[0045]图4为上顶板耐磨处理示意图；
[0046]图5为现有S型管道弯头内摩擦力场示意图；
[0047]图6为弧面a高摩擦力，中摩擦力和低摩擦力区图；
[0048]图7为下底板高摩擦力，中摩擦力和低摩擦力区图；
[0049]图8为上顶板高摩擦力，中摩擦力和低摩擦力区图；
[0050] 图中各标号含义：1-入口； 2_弧面a; 3_上顶板;4_出口； 5_法兰;6_下底板;7_弧面 b; 8-弧面a低摩擦力区域;9-弧面a中摩擦力区；10-弧面a高摩擦力区；11-下底板低摩擦力 区；12-下底板中摩擦力区；13-下底板高摩擦力区；14-上顶板低摩擦力区；15-上顶板中摩 擦力区；16-上顶板高摩擦力区。
【具体实施方式】
[0051] 如图1所示，本发明的耐磨工业通风弯管的主体采用常见的S型管道弯头，常见的S 型管道弯头包括上顶板3、下底板6、弧面a2和弧面b7;上顶板3、下底板6、弧面a2和弧面b7作 为四个侧面合围得到S型弯管;上顶板3与下底板6相同；弧面a2和弧面b7相同。
[0052]为了有效减轻弯头磨损，对常见的S型管道弯头的上顶板3、下底板6和弧面a2分别 进行耐磨损处理。由于弧面b7所受摩擦力很低，本发明中不对外弧面b进行耐磨损处理。耐 磨损处理具体如下：
[0053]上顶板3、下底板6和弧面a2都被划分为高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区。具 体是:弧面a2被分为设置的高摩擦力区10、中摩擦力区9和低摩擦力区8;下底板4的分为高 摩擦力区13、中摩擦力区12和低摩擦力区11;上顶板3分为高摩擦力区16、中摩擦力区15和 低摩擦力区14。由于低摩擦力区的摩擦力值很低，故不做耐磨损处理。仅对高摩擦力区、中 摩擦力区进行耐磨损处理。
[0054]可选的，在高摩擦力区的位于弯头内的表面上采用氧化铝陶瓷片，氧化铝陶瓷片 的厚度：
[0056]可选的，在中摩擦力区的位于弯头内的表面上采用高铬耐磨合金，高铬耐磨合金 的厚度：
[0058]本发明还给出了 S型管道弯头的耐磨处理方法，包括以下步骤：
[0059] 步骤1:对于常见的S型管道弯头，求解空气和尘粒混合流动的两相流的连续性方 程和N-S动量方程偏微分方程组，确定S型管道弯头稳态湍流速度场U(x，y，z)和速度梯度 Gard[U(x,y,z) ] 〇
[0060] 可选的，上述连续性方程、N-S动量方程偏微分方程组的求解采用基于Pressure based求解的RNG k-ε端流模型并结合simple算法进行。
[0061]步骤2:根据步骤1得到的S型管道弯头稳态湍流速度场U(x，y，z)，代入式1所示的 尘粒的组分体积分数方程，对式1进行一阶迎风格式离散化，并利用高斯-赛德尔迭代对式1 进行求解，得到第二相即尘粒的体积浓度α Ρ (X，y，z)。
[
[0063]式中，Pp为尘粒密度，m3/kg; t为时间，s; Vdr, P为滑移速度，m/s; m为质量流量，kg/s。
[0064] 步骤3:根据步骤1求解得到的速度梯度Gard [U(x，y，z)]和步骤2求解得到的尘粒 的体积浓度aP(x，y，z)，利用式2分别计算上顶板3、下底板6和弧面a2的摩擦力P(Pa),得到 上顶板3、下底板6和弧面a2各自的摩擦力范围；
[0065] P= [αρρρ+( l-ap)pa] (uc〇i+ukin+ufr)Grad(U) (式 2)
[0066] 式中：αρ( χ，y，z)为第二相的组分体积分数;pa为空气密度，m3/kg; Ucxjl为碰撞运动 粘性系数，m2/s; Ukin为动能运动粘性系数，m2/s; Ufr为摩擦运动粘性系数m2/s。
[0067]可选的，碰撞运动粘性系数Wcil的求解采用Gidaspow模型；动能运动粘性系数Ukin 的求解采用Shalala模型;摩擦运动粘性系数Ufr采用Schaeffer表达式进行求解。
[0068]步骤4:根据步骤3得到的上顶板3、下底板6和弧面a2的摩擦力范围，分别利用式3 得到各个板面的划分高摩擦力区和中摩擦力区的摩擦力阈值Ph-m，Pa;同时利用式4得到内 弧面和下底板的划分中摩擦力区和低摩擦力区的摩擦力阈值Pm-I，Pa。将Ph-m在板面上对应 的曲线作为高摩擦力区和中摩擦力区分界线，即高摩擦力区包络曲线;将P m-I在板面上对应 的曲线作为中摩擦力区和低摩擦力区分界线，即中摩擦力区包络曲线；
[0071]式中，Pmax-h、Pmin-i分别为板面的最大摩擦力值和最小摩擦力值，Pa;a、0为区域划 分常数，β/α越大，划分的高摩擦力区范围越大，低摩擦力区范围越小，需要耐磨处理的区域 范围就越大，弯头耐磨效果越好，但是耐磨材料的增加产生的管道阻力会增大，费用也会相 应增加。经过试验验证，选取〇.5<以1，1< M 2能够有效降低管道阻力，实现较佳的耐磨 效果;板面是指上顶板3、下底板6和弧面a2。
[0072]步骤5:将步骤4得到的每个板面上中低摩擦力区包络曲线、高中摩擦力区包络曲 线上取足够多（不少于200个）离散点，并获取这些离散点的坐标值；采用Levenberg-Marquardt算法对中低摩擦力区包络曲线、高中摩擦力区包络曲线上的离散点的坐标值进 行拟合，得到原始拟合曲线方程，然后用通用全局优化法对原始拟合曲线方程进行处理，得 到中低摩擦力区包络曲线、高中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程。
[0073]从包络曲线上的点的坐标值可以看出，包络曲线上数值变化幅度不确定，参数量 较多，采用优化计算领域中常用的各类迭代法时，参数初始值设定繁琐且计算难以收敛，无 法求得正确结果，发明人进行了大量试验验证，发现采用Levenberg-Marquardt+通用全局 优化算法，能够从任一随机初始值开始都能求得正确结果，进而能够得出各包络曲线对应 的高精度、低残差的拟合曲线方程。
[0074] 步骤6:将步骤5得到每个板面的每条拟合曲线方程作为板面上各摩擦力区的分界 线，得到各板面的高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区。