双螺旋锥形混合器叶片结构对颗粒混合的影响

采用离散单元法（DEM）,通过数值模拟研究双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒混合的影响. 研究主要考察螺径比（双螺旋叶片的螺距和螺旋直径的比例）以及螺旋直径比（较短螺杆和较长螺杆的螺旋叶片直径的比例）对混合器混合效率、设备功率、设备磨损等的影响. 结果表明,不同双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒的混合、设备功率、设备磨损产生影响,但是总体而言,在不同叶片结构的混合器中,颗粒经过100 s的混合之后都能够达到完全混合状态. 当保持其他参数不变时,随着螺径比的增大,混合器混合效率基本一致,设备功率增大,而设备磨损减小;随着螺旋直径比的增大,混合器混合效率有所提升,设备功率增大,而设备磨损并没有显著的改变.     

耐火材料废料的粒度对研磨介质性能的影响

以硅酸铝质耐火材料废料为原料,采用冷等静压成型和低温快烧工艺,制备了高性能的含60%A l2O3的陶瓷研磨介质.瓷球的磨损率为建陶行业用国际最高水平95%瓷球的1/3~1/2,体积密度达3.347 g.cm-3.随着耐火材料废料颗粒逐步细化,瓷球的烧成温度下降,体积密度升高,耐磨性提高,晶粒尺寸、气孔率及孔径减小,而且分布趋向均匀化.瓷球的主晶相为刚玉,次晶相为钙长石、尖晶石和莫来石,磨损机理以穿晶断裂为主,而且晶粒变小,穿晶断裂的比例增加.     

心墙水力劈裂的颗粒流模拟

心墙坝的水力劈裂问题是非连续介质中的非连续变形问题,还牵涉到渗流与土骨架的流固耦合等.基于连续介质理论的有限元法在对水力劈裂问题的模拟分析上有一定的局限性.对于心墙土这种离散材料,采用颗粒流模拟其水力劈裂问题是一种值得深入研究的方法.运用PFC(颗粒流)程序模拟研究水力劈裂的典型物理试验,模拟结果显示,采用颗粒流研究水力劈裂问题是可行的.对均质试样、非均质试样、均质(含软弱带)试样分别进行模拟分析,对比结果表明:均质试样不会发生水力劈裂现象,非均质(含有软弱带)试样发生水力劈裂的可能性最大.对非均质(含软弱带)试样发生水力劈裂的全过程的模拟分析结果初步认为,水力劈裂破坏的力学机理是张拉破坏.     

球磨机工作参数的离散元法分析与改进

引入离散单元法(Discrete Element Method)建立球磨机的介质动力学仿真模型,研究各种工作参数对球磨机生产效能的影响.DEM模型的运动仿真直观地给出了主要工作参数对介质运动形态的影响;通过对比仿真功率值与实验测量功率值,该模型得到了初步的有效性验证,同时给出了磨机功率随其转速变化的情况.利用该仿真模型对磨机结构进行对比可知,不同的提升条轮廓形状能使球磨机产生不同的能量利用率与磨损率效果.这些均显示了DEM仿真模型在分析和改进球磨机工作参数方面的能力.     

双相机速度粒度同场测量方法

提出了一种基于双目视觉和粒子图象灰度差分法同场测量喷雾速度场和粒度场的方法。搭建了硬件测试平台,开发了相应的软件系统,进行了初步的验证实验研究。利用两台数字相机对同一喷雾流场区域进行拍摄。根据自相关方法进行速度测量。根据灰度差分法进行粒子粒度分布的计算。本文对该方法进行了模拟数据验证和实验数据的验证。验证结果表明,本方法能够实现自相关速度测量并消除速度方向的二义性。利用本方法能够较为准确地实现流场的速度和粒度同场测量。     

活塞-缸套瞬态耦合传热的有限元仿真

采用耦合传热方法解决在传热数值仿真中对单个零件单独确定边界条件的困难．基于耦合传热理论和有限元方法，将零件间的外边界条件转变为零件的内边界条件，直接对零件进行耦合仿真计算．传热初始条件和边界条件分别由工作过程模拟程序和经验公式计算得到．以柴油机活塞-缸套为对象，采用耦合传热方法对其整体温度分布以及温度随循环时间的变化规律进行了仿真计算，并与实测数据进行了比较．结果表明，采用耦合传热方法模拟活塞-缸套间的传热可以大大简化边界条件，同时使传热过程的模拟更加符合实际工作状态．     

Power law of particle size distributions in water treatment processes

In this paper,the power law of particle size distributions (PSDs) in conventional water treatment processes is developed. After measuring the particle size distributions of raw-water,settled water and filtered water,a mathematical model between particle diameter and the amount of particles was studied. The value of collision frequency factor β in the PSDs model can be used to represent the collision behavior of particles ,and can be used as foundation exponent to choose suitable coagulation to accelerate particles aggregation. At the same time,the relationship between the value of parameter K and the total particles volume V was deduced. K is defined as particle volume exponent,which can represent the total volume of particles. The degression degree of K shows the removal efficiency of potable water treatment units.     

泥沙浓度与粒径影响下河流溶解性物质侵蚀试验

针对河流溶解性物质侵蚀过程,选用Ca2+作为溶解性物质的特征离子,采用静态试验方法,探讨了泥沙浓度与颗粒粒径对可溶性物质侵蚀规律的影响,构建了能够综合表征泥沙浓度与粒径组成特性的归一化参数———泥沙颗粒比表面浓度,并对可溶性物质侵蚀量与泥沙颗粒比表面浓度间的关系进行了分析.结果表明,随着泥沙浓度升高,可溶性物质侵蚀总量逐渐增加,而单位质量泥沙的可溶性物质侵蚀量却不断减小,并逐渐趋近于某极小值.当颗粒粒径减小时,可溶性物质侵蚀总量呈现出先增加、再减小、最后再增加的变化趋势,但可溶性物质侵蚀总量在总体上是增大的.泥沙颗粒比表面浓度与可溶性物质侵蚀总量之间具有良好的线性相关性.     

粒度组成对KR搅拌头用浇注料性能的影响

以Andreassen颗粒紧密堆积理论为基础,研究KR搅拌头外衬莫来石浇注料临界粒度和粒度组成对其密度、强度和热震稳定性的影响。结果表明,随着临界粒度的增大,浇注料干燥和烧结后冷态密度与强度均明显提高;临界粒度一定时,粒度组成对浇注料冷态密度、强度以及热震稳定性的影响基本一致,但临界粒度不同的浇注料试样达到最佳性能所对应的粒度组成并不完全相同;与冷态性能相比,浇注料热震稳定性受临界粒度的影响较小。     

Numerical analysis of grinding power consumption of a vertical planetary mill

Planetary wheel rolling on a coal-bed was simplified as rigid wheel rolling on the coal-bed with a rigid base when a Vertical planetary mill (VPM) is running. Based on our analysis, we conclude that the Bekker formulation for computing rolling resistance is not applicable to calculate directly the rolling resistance of the wheel. According to the principle of the Bekker apparatus, pressure-sinkage curves were obtained by tests on a piece of mono-axial consolidation apparatus used in soil-mechanics. The deformation modulus of the coal-bed was calculated using elastic mechanics. A finite element model of the planetary wheel coal-bed was built up by the use of a rigid and a Drucker-Prager material model in LS-DYNA. According to the simulation results, the wheel rolling resistance, the grinding power consumption and the motor power of the mill were calculated and the mistake in the initial design of the mill was modified. The simulation results agree well with the results of the semi-industrial tests.