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椭球颗粒搅拌运动及混合特性的数值模拟研究

刘扬 韩燕龙 贾富国 姚丽娜 王会 史宇菲

椭球颗粒搅拌运动及混合特性的数值模拟研究

刘扬, 韩燕龙, 贾富国, 姚丽娜, 王会, 史宇菲
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  • 为探讨在强制搅拌下同属性颗粒由分层到分布均匀状态的运动特征及规律, 本研究利用三维离散单元法模拟不同转速下U形罐体内等粒径椭球颗粒的混合过程. 从单颗粒随机运动轨迹、宏观颗粒流运动矢量图的角度分析颗粒混合过程的宏观混合规律及局部混合特征, 定量描述混合度与搅拌叶片旋转圈数的数学关系. 结果表明, 强制搅拌下同属性分层颗粒的混合是在对流混合及四个局部混合共同作用下实现的; 分层颗粒的混合度与搅拌轴的转速无关, 而与搅拌轴旋转圈数直接相关; 混合度与圈数的关系符合指数增长模型. 研究结果可为散体物料增混行业的设备改进及操作控制提供依据和参考.
    • 基金项目: 黑龙江省自然科学基金(批准号:E201322)、哈尔滨市优秀学科带头人基金(批准号:RC2013XK006004)、北方寒地现代农业装备技术重点实验室开放课题资助(批准号:548008)和哈尔滨市应用技术研究与开发项目(批准号:2013DB2BG005)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-16
  • 修回日期:  2014-12-06
  • 刊出日期:  2015-06-05

椭球颗粒搅拌运动及混合特性的数值模拟研究

  • 1. 东北农业大学工程学院, 哈尔滨 150030
    基金项目: 

    黑龙江省自然科学基金(批准号:E201322)、哈尔滨市优秀学科带头人基金(批准号:RC2013XK006004)、北方寒地现代农业装备技术重点实验室开放课题资助(批准号:548008)和哈尔滨市应用技术研究与开发项目(批准号:2013DB2BG005)资助的课题.

摘要: 为探讨在强制搅拌下同属性颗粒由分层到分布均匀状态的运动特征及规律, 本研究利用三维离散单元法模拟不同转速下U形罐体内等粒径椭球颗粒的混合过程. 从单颗粒随机运动轨迹、宏观颗粒流运动矢量图的角度分析颗粒混合过程的宏观混合规律及局部混合特征, 定量描述混合度与搅拌叶片旋转圈数的数学关系. 结果表明, 强制搅拌下同属性分层颗粒的混合是在对流混合及四个局部混合共同作用下实现的; 分层颗粒的混合度与搅拌轴的转速无关, 而与搅拌轴旋转圈数直接相关; 混合度与圈数的关系符合指数增长模型. 研究结果可为散体物料增混行业的设备改进及操作控制提供依据和参考.

English Abstract

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