滚筒中二元颗粒混合影响因素实验与模拟研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文滚筒中二元颗粒混合影响因素实验与模拟研究作者姓名：苏天一I指导教师：张志军副教授张世伟教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：化工过程机械论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：评阅人：东北大学2014年6月矿乏f万方数据AThesisinChemicalProcessEquipmentTheExperimentalandSimulationStudyonEfI'ectFactorsofGranularMixingan

2、dSegregationinaHorizontalRotatingDrumBySuTianyiSupervisor：AssociateprofessorzhangzhijunProfessorZhangShiweiNortheasternUniVersil眵June2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中

3、作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：荑、灸一日期：’妒l啦易．

4、]学位论文版权使用声明书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。另外，如作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年吖年口学位论文作者签名：竭、扛签字日期：∞J牛．6．％导师签名：驮召孕签字日期：如／争，石．力多万方数据东北大学硕士学位

5、论文摘要滚筒内二元颗粒混合影响因素实验与模拟研究摘要为研究滚筒中二元颗粒的混合过程，以及各影响因素对混合结果的作用，探索其中体现出的规律，为实际混合过程的工艺设计及设备结构优化提供理论及实验依据，本课题从实验与模拟两方面展开对滚筒内二元颗粒混合影响因素的研究。课题实验部分首先对滚筒实验台进行三维建模，讨论修改后确定具体结构方案，绘制图纸进行加工，实验台几经改造最后能够用于观察颗粒的准二维混合。选取多种具有不同性质的颗粒物料，例如黄豆、钢珠、塑料珠等。对实验颗粒进行分组实验，分别从单因素和多因素角度进行研究，记录颗粒混

6、合结果并对其进行定性描述与分析。模拟部分采用离散单元法，选用PFC2D软件对滚筒中二元颗粒混合过程进行模拟，模拟研究一部分内容与实验相同以相互验证为目的，另一部分内容是对实验内容的扩展，一方面使取值分为更宽，另一方使研究内容更全面。应用PFC2D软件中FlSH语言建立滚筒及颗粒的模型，选取线弹性接触模型作为颗粒接触本构模型，模拟滚筒中二元颗粒混合过程。对模拟结果的分析从定性与定量两方面展开，定性分析是对混合模拟结果图直接的描述分析，定量分析参数选用统计量Lacey指数作为混合指数来描述滚筒中颗粒混合程度。通过实验及模

7、拟研究得到以下结论：颗粒的直径、密度、表面摩擦系数以及滚筒转速、装载量、抄板数量和尺寸等因素均对滚筒中二元颗粒的混合结果有不同程度的影响；滚筒截面形状以及初始装料形式对颗粒混合无明显影响：颗粒直径与密度是影响颗粒混合结果的主要因素：颗粒表面摩擦系数影响混合是否能够发生，若混合能够发生则其对混合结果没有影响；滚筒转速、抄板的数量和尺寸取值在一定范围内增加对滚筒中颗粒起到增混作用，超出范围对混合无益：装载量增加会加剧径向偏析或延长均匀混合形成时间。关键词：水平滚筒：二元颗粒；径向混合与偏析；离散单元法；模拟．III—万方

8、数据东北大学硕士学位论文AbstractInordertostudythei11nuence&torsandeXploretheiIlnuencemleoftheb血arypaniclesmi)(turearldse伊egationiIlarotatingdmm，thiSthesis南cuSesonexperimentalandsmlationstudy．1iIld印endentlydesignandIIlanufacturearotatillgdrumtestbench，锄dselectaV撕etyOf鲥mular

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