基于CFD的陶瓷干法制粉造粒室挡板数目优化

为研究造粒室底部挡板数目对干法制粉混料过程的影响,构建了欧拉-欧拉气固两相流数学控制方程,建立不同挡板数目物理模型,采用修正后的RNGk-ε模型模拟造粒室内湍流情况,对不同挡板数目的干法制粉造粒室内的流场进行数值模拟,分析了不同挡板数目的造粒室内颗粒体积分布、速度场、湍动能、湍动能耗散的差异,并将数值模拟与实验进行对比。结果表明:挡板数目对混料过程有一定影响,分布适当挡板数目能够提高颗粒体积分布、改善合成速度,具有良好的湍动能及湍动能耗散,有利于促进颗粒混合;带挡板的造粒室流场分布优于无挡板造粒室,挡板数目增加时,造粒效果随着挡板数目的增加先增强后减弱;当挡板数目为4片时,颗粒体积分布达到了72%,堆积现象有较大改善,速度较好,耗散情况得到改善,有利于造粒室内流体介质的有效混合;当挡板数目分别为0、2、4、6片时,颗粒的合格率分别为82%、84%、90%、85%,处于30~60 mesh之间的优良颗粒分别占58%、62%、71%、64%;实验结果验证了数值模拟的正确性,为旋转流场式造粒设备的结构优化和设计提供了一定的理论指导。     

轴向涡轮结构对干法制备ZrO2陶瓷粉体混合效果的影响

为探究轴向涡轮结构对干法制备ZrO2陶瓷粉体旋转耦合流场的影响,建立气-固两相流数学模型,采用CFD方法分别建立4种不同的轴向涡轮结构ZrO2旋转耦合室粉体数值模型.分析了 ZrO2粉体体积分数云图、速度场云图,探究ZrO2陶瓷粉体旋转耦合流场的混合效果与不同轴向涡轮结构的内在联系,同时搭建干法制备ZrO2粉体实验平台...     

陶瓷墙地砖干法造粒过程坯料粉体成形与造粒室转速的影响

为分析陶瓷墙地砖干法造粒过程坯料粉体成形与造粒室转速的关系.基于欧拉-欧拉双流体模型模拟陶瓷干法造粒混料过程数理模型,同时对坯料粉体粗糙度、粉体级配及粉体流动性指数进行实验分析,验证数值模拟的正确性.当造粒室转速分别为120 RPM、140 RPM、160 RPM时,坯料粉体体积分布大小基本保持不变,坯料粉体均匀性和分散性逐渐变好,团聚现象逐渐消失;当造粒室转速分别为180 RPM、200 RPM时,坯料粉体体积分布大小仍基本保持不变,坯料粉体均匀性和分散性逐渐变差,团聚现象逐渐明显.实验结果表明:当造粒室转速分别为120 RPM、140 RPM、160 RPM、180 RPM、200 RPM时,坯料粉体粗糙度系数平均值依次为1.79、1.77、1.68、1.74、1.78;粉体级配百分比依次为73％、77％、89％、80％、72％;流动性指数依次为63.54、66.95、69.75、68.32、67.21.综合分析说明:造粒室转速为160 RPM时,坯料粉体均匀性和分散性良好,且无明显团聚现象,此时坯料粉体粗糙度系数平均值最小、粉体级配百分比最高、流动性指数最大,即造粒效果最好.     

十字形挡板造粒室内干法制粉混料过程数值模拟

为改善干法制粉造粒室内颗粒混合特性,使其具有良好的造粒效果.采用计算流体力学方法,构建欧拉-欧拉双流体模型,对气固两相流场进行数值模拟,分析了十字形挡板造粒室内的压力场、速度场及颗粒体积分数,并结合实验与数值结果进行对比.结果表明:底部加装十字形挡板后,造粒室底部的压力分布状况更为均匀,提高了造粒室内颗粒整体速度;十字形挡板造粒室内颗粒体积分布达到71％,颗粒能够充满造粒室大部分区域,改善了底部颗粒堆积现象;颗粒合格率提高了6.9％,流动性指数提高了6;实验结果验证了数值模拟的正确性,十字形挡板造粒室有利于促进颗粒混合,提高了颗粒的合格率及流动性,造粒效果更优.     

基于铰刀厚度的陶瓷干法造粒混料过程数值分析

基于铰刀厚度对陶瓷干法造粒混料过程的影响,采用计算流体动力学方法建立干法造粒混料过程欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟分析混料过程粉体颗粒的体积分布、合成速度大小和运动轨迹,同时实验分析验证数值模拟的正确性。结果表明:当铰刀厚度分别为16、14、12、10、8 mm时,有效颗粒占比依次为82%、84%、90%、83%、81%;铰刀厚度对陶瓷干法造粒混料过程具有一定的影响,厚度为12 mm时,混料过程粉体堆积现象不明显,速度相对较均匀,分散性及流动性较好,有效颗粒占比最大,造粒效果最佳。