在长距离气力输送系统输送的过程中,会出现一些影响物料颗粒正常输送的问题,例如系统的压力损失严重、管道的磨损、物料颗粒的破碎、管道的堵塞等问题。其中,磨损对输送管道以及其他构件的使用寿命影响非常严重,而管道内气流速度过大是导致管道磨损严重的关键影响因素。本文以水平段管道为研究的主要对象,通过设计优化管道的尺寸和结构,以减小管道内的气流速度,使系统能够保持稳定输送的状态,从而达到减小管道磨损的目的。针对长距离气力输送系统的管道磨损问题,分析了物料颗粒的物理性质、管道内的气流速度这两种因素对管道磨损的影响,着重分析了管道内气流速度对管道磨损的影响,得出了管道内的气流速度过大是导致管道磨损严重的主要原因。因此,为了减小管道内的气流速度,本文主要从以下几个方面入手:第一,本文基于变径前后压力损失相等的原理,对单一管径管道的结构进行优化设计,即逐级扩大管道直径的方式。并运用压损计算法,给出设计变径管道的直径、管道变径的位置以及变径角的设计计算公式。第二,理论设计单一管径管道、一级变径管道、二级变径管道三个方案进行对比分析,得出最佳变径管道的直径、管道变径的位置以及变径角。第三,本文以EDEM-FLUENT耦合模拟仿真的原理(离散相遵循的颗粒控制方程以及流体相遵循的气体控制方程等)为基础,并根据实际情况,采用欧拉耦合模型,获得了管道内的压力分布、气流速度分布以及颗粒运动轨迹等状况。第四,通过仿真结果并与计算结果对比分析,得出了二级变径管道内气流速度比较稳定、压力损失最小。验证了通过优化管道结构,可以减小管道内的气流速度,使得系统能够保持稳定输送的状态,从而达到了减小管道磨损的目的。