基于DEM法对V型混合机性能分析及结构优化

发布时间：2021-08-14 00:20

　　在工业生产过程中,物料混合技术对于原材料的制备,以及成品、半成品的制备加工都起着至关重要的作用。粉体物料在空间中的堆积、混合、料层等物理状态,直接影响到原材料的制备,以及成品、半成品的密度、强度、气密性等物理性质。本研究旨在针对物料混合设备中的V型混合机进行数值模拟研究分析。首先,分析研究物料颗粒在V型混合机中的混合特性,发现并总结物料颗粒在混合过程中存在的规律。其次,根据物料颗粒在V型混合机中的混合机理,对V型混合机的结构进行优化设计。然后,对结构改进过的V型混合机的混合性能进行分析,找出物料颗粒在V型混合机中,混合性能比较优越的改进方案。最后,通过与现有V型混合机专利中的改进方案做对比,总结现有专利的改进方案与本研究优化方案之间的优缺点。最终实现在工业生产加工过程中,提供一定程度上的依据和参考价值。在实现上述的研究过程中,首先,介绍了一种基于计算机环境,主要针对散体物料或粉体物料进行数值模拟的方法,离散单元法（Discrete element method,简称DEM）。通过该方法,可以实现对散体物料进行数值模拟。通过该数值求解方法,可以对混合过程中,物料颗粒的混合机理及特性进行观... 

【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

V形筒结构示意图

图 1-2 技术路线流程图1.3.3 本研究的创新点本选题主要针对 V 型混合机，控制 V 形筒筒长比 L1：L2 与控制 V 形筒夹角θ两个参数，基于离散单元法研究筒长比和 V 形筒夹角对颗粒混合的影响。首先，用离散单元法模拟分析内部无构件 V 型混合机的结构变化对物料颗粒混合的影响。然后，通过数值模拟分析研究，在熟悉了物料颗粒在 V 型混合机中混合特性的基础上，对混合机的结构进行优化设计，以实现提高 V 型混合机的混合性能。通过优化后的结构，可以提高 V 型混合机筒长结构在设计时的灵活性，即可以采用对称筒体结构设计或非对称筒体结构设计。本课题主要研究影响混合度的因素，通过数值模拟分析验证，分析 V 型混合机中筒长比和 V 形筒夹角两个参数在什么情况下混合效果比较好，从而对设备进一步优化，更好地提高 V 型混合机的混合效率和混合质量。在一定范围和领域内有一定的理论意义和使用参考价值。

新疆大学硕士研究生学位论文*R表示的是物料颗粒在接触时两个相互接触的单元的当量 rel 表示的是物料颗粒在接触时相对旋转速度；旋转速度的单位向量 rel 按公式(16)进行计算： /ijijij trel t n v v 1( )2iji jijti ijirvR n ，颗粒-颗粒接触，颗粒-几何接触， ijn是从颗粒 i 到接触点的单位向量如下图所示。


本文编号：3341377