强力混合机物料场仿真及优化研究

发布时间：2020-03-20 05:50

【摘要】：粉体物料的混合是工业生产中一个非常重要的工艺过程,在化工,冶金,制药,造纸,食品以及废水处理等行业都得到了广泛的应用。本文研究了强力混合机物料场的运动情况,基于离散单元法对混合机的物料场进行了模拟仿真,通过对物料场的研究来探究混合机的结构对于物料混合的影响,为强力混合机的设计改进提供参考。本文主要内容如下:1、用离散单元法对物料场进行初步的探究和优化。混合机在工作过程中,工作参数会对混合产生影响。根据物料在混合机内运动的实际情况以及物料的材料属性,通过离散单元软件EDEM分别改变混合机的相关参数进行数值模拟,通过分析结果得到最佳的工作参数;2、对搅拌叶片进行结构优化。由于在混合机内,影响混合效率的参数有很多,比如转速,填充率,叶片排布,叶片数量、混合筒的筒长和筒径等,在对于搅拌叶片做进一步的细化研究时,这些参数对于研究会产生相互干扰,是本文研究中的一个难点。本文将根据混合机内物料场的流动情况,对混合机的结构进行简化,特别是对搅拌叶片的模型进行了简化,同时对搅拌叶片的关键参数进行正交分析,得到搅拌关键参数的敏感度,分析了搅拌叶片的关键参数对于混合效率的影响,进而获得最优方案;3、探究混合叶片的数量和混合效率之间的关系。由于在混合机内物料场的运动情况十分的复杂,当搅拌轴上安装多个搅拌叶片的时候,其混合效率与搅拌叶片的数量并不是简单的线性叠加,所以,本文将模拟在不同数量搅拌叶片的组合下,混合设备的混合效率,分析出物料场的混合时间与搅拌叶片数量呈周期性变化;4通过对比研究的方式研究了反向叶片对于混合的影响。首先建立了装有不同搅拌叶片的混合机模型,通过模拟实验对比了安装反向搅拌叶片与未安装反向搅拌叶片的混合机的混合情况,发现装有反向搅拌叶片时物料轴向平均位移明显小于未安装反向搅拌叶片的混合机,但是其混合均匀程度略高于未安装反向搅拌叶片,所以为了避免物料由于混合时间过短而导致混合不均匀,安装反向搅拌叶片对于提高混合效率是有帮助的。
【图文】：

a 扩散 b 对流 c 剪切图1-2 混合的三种主要机理混合的过程大致可分为三个阶段：对流混合阶段、对流与剪切共同作用阶段，扩散混合阶段，如图1-3所示[8]。图1-3 混合的三个阶段1. 2 混合设备研究现状

图1-2 混合的三种主要机理混合的过程大致可分为三个阶段：对流混合阶段、对流与剪切共同作用阶段，扩散混合阶段，，如图1-3所示[8]。图1-3 混合的三个阶段1. 2 混合设备研究现状
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122;TH69

【参考文献】

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本文编号：2591349