介质搅拌磨单相流流场CFD仿真模拟和实验验证研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhou1225
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
介质搅拌磨是一种高效节能的超细粉碎和分散设备,是目前制备微米,亚微米和纳米颗粒的主要工业制备设备之一,在物料的超细粉碎和分散工程中占有重要的地位。但是,对其基础理论研究相对较少,至今尚未形成完整的介质搅拌磨的设计的依据和基本理论。本论文第一章综述了超细粉体的范畴、特性及制备,介绍了介质搅拌磨的基本结构、粉碎机理及其性能和工艺参数,简述了国内外对介质搅拌磨的研究现状,对比了目前所用的数值模拟方法与传统实验方法各自的特点。另外,还给出了本论文的研究内容和意义。本论文第二章简要地介绍了本实验所用的CFD方法理论基础和相关的计算模型。本论文第三、四章利用现有的计算流体动力学(CFD)FLUENT软件对叶轮式和棒销式两种现代介质搅拌磨磨腔内的三维单相流层流及湍流流场进行了仿真数值模拟,并分析和讨论了不同参数(搅拌器转速、流场粘度、搅拌器几何结构及尺寸)对磨腔内流场特性(平均速度、切向速度、速度梯度、涡量、粘性耗散率、湍动能、湍流强度和能谱)的影响。数值模拟结果表明,在磨腔内相邻搅拌器之间区域的流体能量在轴向上发生分散并重新分配,从而产生随机分布的涡量;磨腔中能量集中分布在搅拌器周围及靠近腔内壁区域内,可为有效研磨区;在一定范围内增大搅拌器转速,可使流体速度及速度梯度有所增大,由于流体之间剪切力作用与流体速度梯度大小成正比,从而,改善有效研磨所需的能量利用效果。但是转速过大,流场湍动能在传输过程中耗散较多;粘度越小的湍流场,湍流强度越大,以致可施加能量利用效率越高;介质搅拌磨的结构及尺寸是影响流场特性的关键因素。在相同条件下,尺寸合适的棒销式介质搅拌磨流场分布特性优于叶轮式介质搅拌磨。还发现,轴径比与搅拌器间距尺寸的合理选取对流场运动特性的影响至关重要。本论文第五章对叶轮式介质搅拌磨磨腔内的单相流(水)湍流场的流体速度进行了实测。实测所得流体速度变化情况及运动轨迹与模拟结果近似,两者的平均速度值相差较小。此项有关单相流流场仿真数值模拟分析和实验验证的研究结果已应用于实际应用的介质搅拌磨的参数优化设计和机型放大结合,并取得了良好效果,这表明所用模拟方法可行。最后,给出了本论文研究工作所获得的主要结论和今后工作展望。
其他文献
随着橡胶工业的发展,废旧橡胶的数量也迅速增大,造成了很大的环境压力。论述了废旧橡胶回收利用的各种方法,包括轮胎翻新、胶粉、再生胶、热分解和燃料利用,指出做好废旧橡胶
本文观察了东北林蛙皮肤及其腺体组织形态学结构,结果表明:东北林蛙体表各部位皮肤薄厚不一,头部背侧皮肤最厚(224.4±5.46μm),后肢腹侧皮肤最薄(135.7±5.06μm),但基本
环糊精具有“内疏水 ,外亲水”的空腔 ,可与多种客体形成包结构 ,并改善客体的特性 ,因而被广泛应用。综述了环糊精包结物的制备及其衍生物超分子包结构的应用领域
农民工市民化问题是我国经济社会发展中的重大课题,欠发达省份与发达省份由于工业化和城市化水平的差异,农民工市民化的困境和路径选择必然不同。采用随机抽样与非随机配额抽
被哈贝马斯视做实践协商中的论证规则的"普遍化原则",虽为普遍有效的规范的产生呈扬了新的伦理致思向度,但仍有几个蔽而不明的问题需在学理上作进一步追问:一是对康德的定言
黄褐斑是一种后天获得性色素紊乱,常常给患者造成严重的心理负担和负面影响。目前,针对黄褐斑的治疗仍然是需要亟待解决的难题,其治疗用药时间长、疗效不显著、治疗周期长等,
通过对川西北地区二叠系野外露头剖面、钻井岩心以及镜下薄片观察研究,川西北地区二叠系可以划分为碳酸盐岩缓坡、碳酸盐岩台地及滨岸三个沉积体系,其中早二叠世为滨岸体系和
鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB)是不动杆菌属中最常见的一种非发酵革兰氏阴性球杆菌,广泛分布于水、土壤及医院环境中,是人类皮肤、呼吸道、胃肠道和生殖道的正常菌
研究了微光夜视器材的损伤特点,对微光夜视器材维修保障进行了分析,并针对战时维修保障难点,分析实际情况,探讨了包括组建维修保障队伍、完善维修保障设施、构建维修保障信息系统