基于外筒旋转与叶片搅拌复合作用的新型干混砂浆混合机设计

目前干混砂浆混合设备存在混合均匀度和混合效率低的问题。本文在剖析现有混合设备结构与物理作用的基础上,通过采用复合运动高效混合原理,设计一种基于外筒旋转与叶片搅拌复合作用的新型干混砂浆混合机。该新型混合机通过定轴轮系使搅拌叶片对物料进行强制式搅拌,同时又借助外筒旋转对物料进一步混合,从而使物料混合更加均匀,混合效率更高。该新型混合机的设计将为干混砂浆行业关键混合设备研制水平的提高提供理论指导和参考。     

U-Mo微球与Al粉的混合工艺研究

采用垂直行星分罐式混料机进行U-Mo微球与Al粉混合,系统研究了混合时间、混合转速和料罐填充率对物料混合度的影响,并设计正交试验分析三因素对物料混合度的影响程度.采用变异系数法和体视显微镜分析了混合物料的混合度和微观形貌.结果表明,最佳混合工艺参数为:混合时间90min、混合转速30r/min和料罐填充率30%,其物料混合度为93.6%;三种混合因素对混合度的影响程度为:混合时间料罐填充率混合转速.     

串联式磨盘螺杆挤出机混合过程的研究

采用网格重叠技术（MST）生成串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的有限元网格,对物料在混炼段流场中的动态混合过程进行了模拟,研究了物料粒子的运动轨迹和混合过程;采用流体动力学分析软件POLYFLOW模拟混炼过程,选取停留时间和最大剪切应力作为量化指标,分析和评价了该挤出机混炼段的物料混合性能．研究发现物料在串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的停留时间较长,分布范围较广,有利于物料的分散混合和分布混合,得到性能稳定的产品．     

摆动式混合机内粉体混合质量评估

文中采用随机方法测定了摆动式混合机的混合性能，估算了混合时间及混合度的最大误差并与Ｖ型混合机作了对比实验；采用扫描电子显微镜来观察混合物的微观形貌，并给出了定量测试结果，最终从理论和实验两个方面证明了摆动式混合机在粉体混合方面的优越性。     

滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟

为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动,建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验平台.采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒,对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混合运动过程进行数值模拟,并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比.结果表明:随着转速的增加,颗粒混合均匀的速度加快;滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度好;杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快;杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒.模拟结果还表明,杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别,在以往数值模拟中将杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差,对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运动规律.     

多层百页窗式挡板三相流化床中液体流动模型

在矩形气液固三相流化床反应器中,采用脉冲应答技术,考察了挡板结构、气液流量、固体浓度对床层液体混合行为的影响.分别用多釜串联模型与轴向扩散模型描述挡板下方区域与挡板段的液体混合行为,应用矩量法及根据实验数据回归,得到了表征液相返混程度的模型参数的经验关联式.     

多室连续混合设备流场仿真与实验验证

为了揭示多室连续混合设备混合过程中流场特性参数的动态变化规律,采用数值仿真方法建立了典型工况下单室容积2.5 L的多室连续混合工艺模型,得到了混合压力、剪切应力和分布均匀性的变化规律,并通过实验验证了混合压力和分布均匀性的仿真结果。结果显示：多室连续混合设备的各混合室之间混合压力差别不显著,泵压室底部最大混合压力的仿真值为62 954 Pa,远低于1 L两桨行星式混合设备的最大混合压力;预混室中剪切应力较大,最大剪切应力为21 798 Pa,远低于1 L两桨行星式混合设备的最大剪切应力,表明多室连续混合设备的混合安全性高于传统的两桨行星式混合设备;各混合室中铝粉体积分数(仿真值)的标准差随混合室数量的增加呈下降趋势,泵压室中铝粉体积分数的标准差仅为0.260 3%;实验结果与仿真结果一致,物料状态稳定后混合压力的仿真值与实验值的偏差在5%以内,仿真模型中铝粉的分布均匀性变化趋势与实际混合过程相同;当投料速度为20 kg/h,桨叶转速为45 r/min时,混合物料的分布均匀性随混合室数量的增加而提升,混合物料中铝粉含量的标准差从混合加强室3开始不再显著下降,6室结构为该量级设备的最佳结构...     

垂直振动激励下不同状态物料的宏观混合效果

为了解振动混合应用于不同状态被混物料时,物料状态对宏观混合效果的影响,采用垂直振动混合方式对液-液体系、固体填料黏合剂体系和颗粒体系进行混合研究,观测和记录混合发展过程。在频率为60 Hz、振幅为2 mm的工况下对甘油水溶液、高黏态火炸药模拟物、铝粉颗粒进行振动混合研究。结果表明,不同状态物料振动混合强度影响因素不同;对于液-液混合体系,液体黏度是影响其混合强度的主要因素,黏度越小混合越剧烈;对于颗粒体系,流散性是影响其混合强度的主要因素,流散性越好混合越剧烈;对于固体填料黏合剂体系,液相组分的黏度和固相组分的流散性共同影响混合强度,固体填料黏合剂体系的混合是基于物料的缠结和撕裂来实现的。     

回转窑内二元颗粒物料的径向混合

研究了颗粒尺寸差异和密度差异对二元物料在回转窑内混合的影响. 采用离散单元法建立颗粒物料的运动模型,模拟滚落运动模式下二元物料在回转窑内的径向混合过程;通过颗粒接触数定义混合程度评价指数,结合Hong的渗流与凝聚竞争理论分析颗粒体积比σ和密度比η对二元物料混合程度的影响. 结果表明:增大体积比σ会增强渗流作用,增大密度比η会增强凝聚作用,无论渗流或凝聚占据主导作用,均会导致物料在混合过程中产生径向分离,使混合程度降低;对σ与η进行配置后,可以使渗流与凝聚两种机理彼此平衡,达到物料混合均匀的目的;物料的渗流-凝聚平衡曲线中,σ与η呈幂函数关系.     

圆筒混合机内物料运动分析

本文对圆筒混合机内物料的运动进行了较全面的分析,给出了物料运动的一般方程.可为圆筒混合机设计、使用提供有阶值的参考.