1、前言
湍流超細(xì)
粉碎機是一種新型的超細(xì)粉碎設(shè)備,它利用湍流理論,使兩個相對旋轉(zhuǎn)的葉輪在粉碎腔內(nèi)產(chǎn)生湍流,固體小顆粒在湍流作用下被超細(xì)粉碎,并在粉碎的同時在分級腔進行自分級。
自20世紀(jì)70年代至今,粉碎工藝不斷改進,超細(xì)粉體技術(shù)領(lǐng)域正逐漸形成并趨于完善。但由于超細(xì)粉體技術(shù)涉及到許多相關(guān)學(xué)科和領(lǐng)域,涉及面寬,是典型的多學(xué)科交叉新領(lǐng)域,因此研究難度大,許多現(xiàn)象尚無完整成熟的理論解釋,許多技術(shù)問題仍有待進一步深入研究探索。而其內(nèi)部流場是理論的關(guān)鍵,只要能搞清楚其內(nèi)部流場情況,許多技術(shù)問題就會迎刃而解。
本文對湍流超細(xì)粉碎機研究就是借助于計算機技術(shù)進行內(nèi)部流場的模擬研究,以便分析其粉碎及自分級機理,為優(yōu)化提供理論資料。
2、結(jié)構(gòu)及工作原理
湍流粉碎機,就是一種新型的對旋氣體粉碎設(shè)備。在對塑性高分子材料的常溫超細(xì)粉碎方面,它具有其它設(shè)備所無法比擬的優(yōu)勢,是一種很有前途的超細(xì)粉碎設(shè)備。
湍流粉碎機主要由電機、葉輪、吸人腔、粉碎腔和分級腔組成。工作時,電機驅(qū)動葉輪在粉碎腔中作高速相對旋轉(zhuǎn)運動,使兩葉輪之間產(chǎn)生高能旋轉(zhuǎn)氣流湍流場(簡稱為旋流湍流場),物料顆粒在旋流湍流場中因高頻沖擊、碰撞、剪切作用而被粉碎。與此同時,吸人腔和分級腔中的離心葉片產(chǎn)生的氣流能將粉碎腔密閉并及時排出已經(jīng)粉碎好的小顆粒,湍流粉碎機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。
3、數(shù)值模擬方法
3.1計算模型
模擬計算中使用新鄉(xiāng)某化工機械試制廠的湍流式粉碎機作為計算模型,應(yīng)用兩臺變頻器控制粉碎機轉(zhuǎn)速,使得粉碎機能夠在0-5000r/min范圍內(nèi)任意調(diào)速。
3.2數(shù)學(xué)模型及求解方法
超細(xì)湍流粉碎機內(nèi)部流動為湍流粘性流動,遵循質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒定律,滿足連續(xù)性方程及粘性流動流體運動方程,CFD分析選用Fluent軟件提供的壓力修正方法求解,在計算時假設(shè):
①忽略空氣密度的變化,認(rèn)為流體不可壓縮;
②假設(shè)流動中無熱量交換,不考慮能量守恒方程。
(信息來自:富通新能源粉碎機
http://m.hyaqg.cn/fsjrcj/)