用颗粒离散元法模拟筛分过程

基于颗粒离散元法的基本原理，采用VC＋＋．NET开发了筛分作业的二维离散元仿真程序SieveDEM，模拟系统由给料漏斗、筛分机和产品隔板等组成，入筛物料的粒度组成、给料量及筛分机的工作参数等均可人为设定，实现了筛分作业全过程的动态模拟．对模型筛分机的筛分试验进行了数值仿真，模拟结果真实地再现了入筛物料3种典型的运动透筛行为，模拟得到的筛分分配曲线同试验结果基本吻合．将筛面上物料的运动速度按矢量分解的方法划分为输送速度和透筛速度两部分，统计分析结果揭示了二者的波动现象，表明离散元法能够反映筛分过程的本质机理．     

概率筛面的参数优化研究

筛面长度、倾角和筛孔孔径是最重要的筛面参数，与筛分机的处理能力和筛分效率有着直接的关系．基于粒群透筛概率Weibull模型，研究了概率筛分时筛面参数同筛分效率之间的关系，结果表明：筛面长度主要决定了筛分产品的截取界限，对粒群透筛概率密度函数的形态并不产生影响，而筛面倾角和筛孔孔径对筛分作业的分离粒度以及粒群透筛概率密度函数的分布中心和方差都有影响．通过调整筛面参数使得筛分机的分离粒度等于规定粒度只是筛分机充分发挥效能的必要条件而非充分条件，为得到最佳的筛分效果，必须寻找筛面参数之间的最佳配合．试验得到了筛分效率和分离粒度同筛面倾角和筛孔孔径之间的相关关系式，可以用于优化筛面倾角和筛孔孔径的配置，指导筛分作业的设计和操作．     

物料振动筛分技术研究

本文阐述了国内外筛分技术的发展水平、介绍了适于粘细物料筛分的弛张筛、超声筛、德瑞克筛及胡麻筛。对于水煤浆选用的具有筛网振动、振幅可调的弛张筛为试验装置基型加以研究，用多参数正交试验法所求的参数振频ω、振幅λ、筛面倾角α、振动方向角Φ对筛分效果的影响程度，能又快又准确地得到结果，试验充分说明了这一方法的有效性，对其它难筛物的筛分研究提供一种借鉴。     

基于三维离散元法的筛分效率研究

为了深入了解散体物料的振动筛分机理,以KZX936型振动筛为模型,以三维离散元为方法,采用EDEM软件,选用3种粒度等级的颗粒,模拟了不同激振频率、振幅、振动方向角时的物料运动规律及筛分效率。结果表明:筛面足够长时,频率、振幅及方向角在初始时间时对筛分效率有较大影响,并随频率和振幅的增大而增大,且增大振幅有利于透筛。稳态时增大频率和振幅,筛分效率提高不显著。振幅降低为2 mm时,筛分效率先增加后减小。振动方向角取45°时动态筛分效率最大,并随着振动方向角的继续增大而减小。     

基于弹性动力学分析的黄豆除杂振动筛优化设计

构建了振动筛的弹性动力学模型,推导出物料在筛面上的运动方程,以及物料在筛面上的平均推进速度计算公式。根据公式中各参数与筛分性能的关系,确定了影响振动筛筛分性能的主要结构参数与运动参数,并对相关参数进行优化。参数优化过程中利用BP神经网络得出振动筛的相关参数与筛分性能之间的关系,重构了振动筛的弹性动力学模型,加速了优化计算过程。优化结果表明,改进设计后振动筛的筛分效果可以达到最好,筛分效率也有提升。     

基于弹性动力学分析的黄豆除杂振动筛优化设计

构建了振动筛的弹性动力学模型,推导出物料在筛面上的运动方程,以及物料在筛面上的平均推进速度计算公式.根据公式中各参数与筛分性能的关系,确定了影响振动筛筛分性能的主要结构参数与运动参数,并对相关参数进行优化.参数优化过程中利用BP神经网络得出振动筛的相关参数与筛分性能之间的关系,重构了振动筛的弹性动力学模型,加速了优化计算过程.优化结果表明,改进设计后振动筛的筛分效果可以达到最好,筛分效率也有提升.     

潮湿细粒物料的筛分粘附模型研究

探讨了潮湿细粒物料在普通振动筛 (如直线振动筛和圆振动筛 )筛面上积聚的原因和粘附机理以及粘附力、粘附厚度的影响因素 ,进行了潮湿细粒物料和干燥细粒物料的对比筛分实验、X射线衍射分析、电子显微镜扫描等试验 .结果表明 ,存在于颗粒之间的液体桥是促使潮湿细粒物料聚集的首要因素 ,外在水分是造成细粒物料筛分困难的主要原因 .提出了计算潮湿细粒物料粘附力的数学模型及解决筛面堵孔的两种方法     

振动平面上粒群运动的离散元模拟

粒群在振动平面上的运动在各种工业过程中广泛存在．为深入认识其复杂的类流体力学特性，对一个矩形振动盒内粒群的运动状态进行了离散元模拟，借助高速动态分析系统进行了同等条件下的电动振动试验台物理试验．通过模拟再现了“巴西果”现象．为考察粒群的松散度，定义了“膨胀系数”指标，通过试验得到了不同料层厚度下“膨胀系数”同振动盒的振幅及振动频率之间的数学关系式．模拟结果证实了计算参数对离散元法模拟结果的影响，通过选择合理的计算参数，模拟结果同试验结果能够很好地吻合．     

月壤静力学特性的离散元模拟

以典型月壤的物理力学性质为参照标准,采用颗粒流程序PFC3D对月壤静力学特性进行了离散元模拟研究。通过离散元模拟三轴试验反复调整颗粒细观参数,建立了月壤离散元接触力学模型;描述了月面探测车辆行驶下的月壤承压特性模型与剪切特性模型;从月面探测车辆的行驶观点出发,模拟压板试验,得出了载荷-沉降关系;通过模拟履带板试验得出了剪切应力-位移关系。最后,计算出了月壤的变形模量K为1635kN／m^n＋2、变形指数n为1．22,剪切变形模量k为1．35cm。结果表明,模拟试验值与模型预测趋势一致。     

振动筛面颗粒流三维离散元法模拟

基于软球干接触模型对振动筛面上颗粒流的筛分过程进行了三维离散元法(DEM)模拟研究,分析了煤料颗粒流在筛分过程中的运动状态和筛分效率动态变化规律以及入料颗粒的粒度分布对筛分效率的影响.结果表明:各粒级颗粒具有相似的速度变化规律和相近的平均速度幅值.易筛颗粒的筛分效率较高且变化幅度较小,对整体筛分效率的影响较小;难筛颗粒的筛分效率较低且变化较剧烈,对整体筛分效率具有较大的影响作用;沿筛面长度方向,筛分效率在入料端最低,排料端最高,中间较高且基本相等;随着难筛颗粒和阻碍粒含量的增加,筛分效率逐渐减小,当2种颗粒含量分别为25%和10%时,稳定状态下的筛分效率减幅变缓.