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一种新型磨机粉磨性能的研究

张志强  
【摘要】: 搅拌磨是超细粉碎中最有发展前途而且是能量利用率最高的一种超细粉磨设备。因此,开发新型超细粉磨设备,并对其做理论研究和实验分析,具有实际的意义和广阔的市场前景和经济效益。 搅拌磨磨筒中,在搅拌器的搅动下,物料与磨介作多维循环运动和自转运动,从而在磨筒中不断地上下、左右相互置换位置产生激烈的运动,由磨介重力以及螺旋回转产生的挤压力对物料进行摩擦、冲击、剪切作用而粉碎。由于它综合了动量和冲量的作用,因此能有效地进行超细粉碎。 本文所做的工作是,基于新型搅拌磨的结构和工作原理,结合连续介质力学的理论,首先在磨筒中利用Navier-Stokes方程建立了液流的数学模型,给出了求解思路和计算方法,探讨了磨筒内的流态和能量密度分布;通过数值计算,计算域内存在两个高能密度区,这两个区域中,局部能比大于平均能比;然后,在流场已知的稳态情形下,建立了磨介数学模型,通过计算分析,磨球的轨迹主要取决于磨球对液流密度比、球对搅拌盘半径比及描述搅拌磨工作状态的雷诺数。通过研究研磨介质在计算域内的运动来探索不同的粉磨技术参数对粉碎效果的影响,这些粉磨技术参数主要包括磨介尺寸、磨介密度、搅拌盘速度、液流密度及粘度等;通过优化这些参数来达到提高搅拌盘式搅拌磨粉磨效果的目的。根据研究结果分析,得到了一些有价值的结论,为评价和优化现有搅拌磨的设计提供了具有参考价值的理论依据。


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