匀强磁场作用下磁性和非磁性混合湿颗粒运动行为的研究

通过数值模拟研究外加均匀磁场作用下磁性和非磁性混合湿颗粒的运动行为.数值模拟中,采用离散元法(DEM)追踪颗粒运动,并考虑磁场力和液桥力对颗粒运动行为的影响.通过比较无外加磁场下二维干颗粒溃坝问题数值模拟结果和实验结果,验证了数学模型的有效性.针对二维干颗粒溃坝问题,数值模拟了外加磁场下五种不同磁颗粒体积分数(0,25%,50%,75%,100%)的湿颗粒的运动.数值结果显示:随着磁颗粒体积分数的增加,颗粒平均速度和平均运动距离降低,颗粒的聚集行为增强,聚集行为增强的具体表现为颗粒链状结构增多.     

磁场对磁性湿颗粒运动机理的影响

为了了解磁流化床内磁性湿颗粒的运动特性,数值模拟了匀强磁场作用下磁性湿颗粒的运动。数学模型上,采用离散元法(DEM)模拟颗粒运动,同时考虑磁场和液桥的双作用力模型。仅针对二维溃坝问题进行数值模拟,分别研究磁场和液桥对颗粒行为的影响。数值模拟结果发现:无磁场作用时,液体体积分数增加,颗粒运动剧烈程度相对减弱,颗粒聚集行为增强;有磁场作用时,颗粒形成平行于磁感线方向的链,显著降低了颗粒的平均速度和平均位移。     

不同收缩口模中聚合物熔体流变行为的数值模拟

挤出成型是聚合物加工工业中的一种重要成型方法。在挤出成型过程中，聚合物熔体在收缩口附近容易出现应力集中现象，从而导致最终制件的表面缺陷。以最终消除或减小表面缺陷为目的，基于数值模拟的方法，主要研究了口模的收缩外形对聚合物熔体流变行为的影响，包括具有不同收缩长度的V-型收缩口以及喇叭型收缩口。采用Rolie-Poly模型刻画聚苯乙烯熔体在4?1收缩流中的应力-应变关系，基于有限体积法及SIMPLE算法模拟了不同收缩长度条件下，聚苯乙烯熔体在V-型收缩口模以及喇叭型收缩口模中的主应力差、第一法向应力差、伸展率和速率。数值结果表明：V-型收缩口、喇叭型收缩口以及收缩长度的增大，都能有效改善收缩流中的应力集中现象，在收缩长度相同的条件下，喇叭型收缩口模具有更好的效果。