圆筒型混合器中颗粒混合运动的研究

对硅胶颗粒在圆筒型混合器中的混合运动和机理进行了实验研究,分析了填充率、转速等因素对混合过程的影响。研究结果表明:混合过程中颗粒运动的流线不断被拉伸和弯曲,是形成颗粒扩散运动的重要机制;填充率和转速对颗粒的混合运动有明显影响,当填充率不变时,混合效果随混合器转速的提高而提高(接近离心状态之前);当转速不变时,混合效果随填充率增大(不超过70％)而提高。当填充率和转速提高时,颗粒的运动模式由rolling模式向cascading模式发展。     

Segregation of particulate solids in a rotating drum

Abstract

A drum of 12 inch diameter and 3 inch width containing two kinds of spherical balls was rotated and the segregation of balls along the cross-section of the drum was investigated. Plastic, glass and steel balls of 6.0, 12.5 and 15.3 mm diameter were used.

In order to measure the segregation of balls quantitatively, a segregation parameter, S, was defined.

Under the conditions of identical density but different diameters, the smaller balls were found to segregate. In the case of different densities but same diameter, the heavier balls tended to concentrate inside the bed. When the heavier, larger size balls and the lighter, smaller size balls were mixed, better mixing was observed. S was also found to change with the volume fraction of the heavier balls.

Empirical equations which represent the relationship between S and the experimental conditions, such as diameter ratio, density ratio and volume fraction of the heavier balls were derived.

Résumé

Les auteurs utilisent un tambour rotatif de 12 po. de diamètre et de 3 po. de largeur contenant deux sortes de billes sphériques afin d’étudier leur ségrégation Ie long de la section transversale du tambour. Des billes de plastique, verre et aeier de 6, 12.5 et 15.3 mm de diamètre ont été utilisées.

Afin de mesurer la ségrégation quantitativement, les auteurs définissaient un parameètre S.

La densité étant identique, les plus petites billes ont une tendance à la ségrégation. Dans Ie cas de densité différente mais de diamètre identique, les billes plus pesantes tendent à se concentrer vers l’intérieur. Une meilleure homogénéité a été observée, quand les billes denses et larges sont mélangées aux billes légères et petites. Le paramètre S change avec la fraction volumique des billes plus denses.

Les équations empiriques qui représentent la relation entre S et les conditions expérimentales (le rapport des diamètres, le rapport des densités et la fraction volumique des billes plus denses) ont été établies.     

二组元粉体的混合实验研究

实验测定了铁粉和钛粉(Fe-Ti)、铁粉和三氧化二铝粉(Fe-Al2O3)、铁粉和铝粉(Fe-Al)3种二组元粉末体系在圆筒型混合器中混合过程的均匀度。研究结果表明:粉末物性的差别对混合效果产生明显的影响,当填充率和转速相同时,不同物性的二组元粉末体系的混合运动状况不尽相同,混合均匀度表现出明显的差异。在50s内,流动性较好的AlO3粉和Al粉分别与Fe粉较均匀地混合;而流动性较差的Ti粉与Fe粉没有有效地混合。Fe-Ti体系、Fe-Al体系和Fe-Al2O3体系的最终混合均匀度分别为0.275,0.048和0.025。     

冷轧带钢边部减薄及其影响因素分析

冷轧带钢生产中普遍存在的边部减薄现象,直接影响切边量大小,降低了成材率。为了减小边部减薄,对其形成机理进行了详细论述,并利用非线性有限元软件MARC,建立了模拟四辊冷轧机轧制过程的弹塑性有限元仿真模型。将轧制力模拟结果与实测值对比表明该模型是精确可靠的。利用此模型,系统分析了压下率、摩擦因数以及带钢入口厚度、入口宽度等因素对边部减薄的影响规律。分析结果表明,随着压下率、摩擦因数、带钢入口厚度的增大,边部减薄随之加剧,随着带钢入口宽度的增大,边部减薄先增大后减小。     

水射流土层扩孔技术及影响因素

分析了水射流土层扩孔参数,建立了射流参数与土体参数的关系.通过实验,研究了射流参数和钻杆运动参数对扩孔效果的影响.结果表明:提高扩孔效果必须增大射流功率,在射流作用力大于土体临界破坏力的条件下,增大射流流量比增大射流压力更加有效;合理地匹配钻杆运动参数更有利于扩孔效果的提高.工程应用证明,运用水射流扩孔技术制作多环扩孔型锚杆是可行的,锚杆承载力明显提高.     

砂沸现象的细观数值模拟及影响因素分析

采用饱和砂土流固耦合的细观力学模型,通过颗粒流数值模拟了在临界水力梯度条件下饱和砂土的细观响应.讨论了在建议模型框架内临界水力梯度、颗粒刚度等因素对模拟结果的影响,并从细观机理上做了进一步分析.模拟结果表明,在临界流或超临界流条件下,试样最终的稳态响应分成两部分:一部分颗粒停留在试样顶部,其颗粒数量正比于施加的水力梯度值;另一部分颗粒则在试样底部形成某种形式的对流运动.细观数值模型分析所得的临界水力梯度比连续介质力学分析得到的值要小,这个差别反映了模型的动力特性.在临界流或超临界流条件下,砂沸时水的流动除局部区域外基本上仍属于层流范围,但已偏离了达西定律.     

含离子液体介质中铜纳米粒子的制备及其影响因素

在含有离子液体[BMIm]PF6、[PMIm]PF6和[C6MIm]PF6的介质中,通过还原Cu2+制备铜纳米粒子.通过TEM和XRD分析,对比研究了Cu2+浓度、还原剂种类以及离子液体[BMIm]PF6、[PMIm]PF6和[C6MIm]PF6对所制备的铜纳米粒子的粒径和形貌的影响.结果表明:Cu2+浓度对铜纳米粒子的粒径和形貌没有明显的影响;离子液体的类型对铜纳米粒子的粒径也没有明显的影响,但对形貌有一定的影响;还原剂对铜纳米粒子的粒径及形貌影响较大.