回转窑内不同粒径的颗粒的轴向混合运动分析

时间:2018/9/30 作者:红星机器 返回列表

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回转窑具有广泛的物料适应性,在化工和机械工程等领域应用很广,通常用来处理粒状物质。在其运行过程中,颗粒的混合过程非常复杂。本文主要利用离散单元大研究不同粒径颗粒在回转窑内的混合过程,并采用大小颗粒接触数来衡量轴向混合程度。

通过建立数学模型,对颗粒的运动进行分析。由于转速较低,颗粒的运动方式以滚动为主,根据颗粒的运动方式不同,将颗粒所在的区域分为固定层和活动层。靠近窑壁的颗粒随着回转窑的旋转做圆周运动,形成固定层;当物料堆积角大于静态休止角时,物料上表面颗粒在重力的作用下下落,形成活动层。在固定层内,颗粒间没有相对运动,因此固定层颗粒的运动对混合不起作用;在活动层内,由于颗粒粒径差异,大小颗粒速度不同存在相对运动,从而引起了颗粒间的混合。颗粒周期性地在固定层和活动层内交替运动,引起了颗粒间的混合直至zui后趋于平稳。

颗粒混合的效果就是,在距交界面较近的截面处大小颗粒达到了一定程度的混合,距交界面较远的截面处大小颗粒混合较差。同时,小颗粒透过底层向大颗粒间隙渗透,大颗粒出现在物料层上表面,这是由于大小颗粒间相互渗透引起苦力间混合。这种混合类似于流体中的分子扩散。当颗粒的混合达到相对稳定的状态时,呈显现出大小颗粒相互穿插的状态,但总体来看,由于颗粒的群体差异,大颗粒集中在物料流上表面,小颗粒则贴近壁面。

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