基于相似原理的超细粉体搅拌功率的实验和DEM数值模拟

采用实验研究和数值模拟相结合的方法,研究机械式粉体搅拌机内超细粉体搅拌过程的搅拌功率、扭矩的变化规律.对平均粒径为10.56 μm的轻质碳酸钙粉体进行搅拌实验,研究了机械式粉体搅拌机内的操作参数,包括搅拌转速、桨叶位置、料面高度的变化对超细粉体搅拌功率和扭矩的影响,拟合得出了功率计算的表达式.利用相似原理放大粉体细颗粒,对放大的粗颗粒进行虚拟实验,获得接触参数;对粗颗粒搅拌过程进行DEM数值模拟,将模拟搅拌功率和扭矩的结果与实验结果进行比较.结果表明,机械式粉体搅拌机内超细粉体搅拌功率消耗与搅拌桨转速、桨叶位置、料面高度等参数密切相关.同时,扭矩值与功率值与搅拌桨转速、料面高度呈正相关,与桨叶位置呈负相关.模拟的扭矩值和功率值与实验的扭矩值和功率值比值与颗粒放大因子基本吻合,验证了相似原理应用于研究桨叶位置和料面高度对搅拌功率特性的影响的准确性.