旋转阀气力输送是利用空气压差实现粉体物料连续输送的技术,以其具有密闭、清洁、设备简单、易于实现自动化等优点,被广泛应用于化工、建筑、橡胶、生物科技等领域。目前,我国对气力输送系统中供料器的设计研究成果相对较少,国内生产的旋转阀无法在保证输运能力的基础上有效的控制空气泄漏,许多企业对旋转阀的需求严重依赖进口,这一短板一直制约着我国粉体气力输送的发展。因此,本文利用数值仿真技术对旋转阀气力输送系统的输运性能进行研究,为后续旋转阀气力输送的研究提供仿真技术基础。首先,本文采用理论计算和计算流体力学(CFD)方法研究了五个不同参数下简单缝模型泄气量的变化规律。基于Fluent软件对送风工况下旋转阀气力输送系统的泄气量进行了数值仿真计算,研究了旋转阀空气泄漏规律和流场特性,并分析了进出口压差、叶顶间隙对旋转阀泄气量的影响规律。结果表明:旋转阀泄气量随进出口压差呈线性增长,随叶顶间隙尺寸呈非线性增长。利用试验测量不同压差下旋转阀的泄气量,试验结果验证了数值仿真结果的准确性。其次,利用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)耦合方法,从气体输送颗粒角度模拟了旋转阀填充、落料与输送过程。在“洪水喂料”工况下,计算了旋转阀气力输送系统的填充系数、落料率以及输运流量。结果表明:管道的输运压力对物料颗粒的填充、落料造成的影响很小,旋转阀填充系数可达到0.94以上,落料率可达0.99以上,旋转阀的输运流量随时间呈周期性脉动变化。最后,本文将原有结构的旋转阀改进为无犁形结构旋转阀,对两种结构的旋转阀在送风工况下的空气泄漏特性和气力输送物料颗粒工况下的物料输运特性进行对比研究。结果表明:两种结构的旋转阀物料输送特性系数相差很小,输运能力基本相同,但无犁形结构旋转阀空气泄漏量更小且气相流场特性更加稳定。