鼠籠式攪拌磨機磨腔內的流體場研究分析

攪拌磨機在國民經濟的各個領域中均有廣泛的應用，其中超細粉碎磨機可以得到10um以下粒度的產品。鼠籠式攪拌磨機是近年來研發的一種新型磨機，其主要結構特點是在筒形磨腔中裝有一個形如鼠籠式的攪拌器轉子。本文主要分析鼠籠式攪拌磨機磨腔內的流體場。

磨機磨腔內的液流狀態決定了磨介的運動及其對物料的粉碎效果和磨機的能量消耗，當磨介小到一定程度時，磨腔內流體的流動形式不受磨介存在與否的影響。磨腔內流體場中的流速梯度大小與能量消耗成正比，流速梯度大的區域就是能量消耗大的區域，在該區域中磨介相互摩擦碰撞對物料產生效率高研磨效果。

利用有限元方法對磨腔圓截面的流場進行建模和仿真。首先按磨腔形狀形成計算截面，用有限元軟件對截面進行網格自動劃分，再施加載荷和邊界條件。經有限元計算得到圓截面內漿液的速度矢量圖和速度等值線圖。

有限元仿真結果表明，磨介在磨腔中是隨不同流速的漿液而運動的，高速運動的介質與低速運動的介質互相碰撞磋磨，則使其間的物料被磨碎，速度梯度越大的區域中磨介間的相對運動越大，則對物料的磨損作用越顯著。因此，在確定磨腔中的高速度梯度區域后，再設法使磨介運動通過這個區域，就能使磨機產生好的粉碎效果。

由速度等值圖可知，在攪拌轉子外徑的兩側形成有兩個環形區域的高速度梯度區，特別是攪拌轉子外徑至 磨筒壁之間的區域中梯度更高。這樣，如何調節磨機結構尺寸及磨介、流體的相關參數，使大部分磨介通過以上的高速度梯度區域就是設計優化的目的。

通過對流體場的研究分析，可找到速度梯度大的區域，以及磨球在不同條件參數下通過高速度梯度區域的參數取值范圍，達到優化參數的目的。

攪拌磨機在國民經濟的各個領域中均有廣泛的應用，其中超細粉碎磨機可以得到10um以下粒度的產品。鼠籠式攪拌磨機是近年來研發的一種新型磨機，其主要結構特點是在筒形磨腔中裝有一個形如鼠籠式的攪拌器轉子。本文主要分析鼠籠式攪拌磨機磨腔內的流體場。

磨機磨腔內的液流狀態決定了磨介的運動及其對物料的粉碎效果和磨機的能量消耗，當磨介小到一定程度時，磨腔內流體的流動形式不受磨介存在與否的影響。磨腔內流體場中的流速梯度大小與能量消耗成正比，流速梯度大的區域就是能量消耗大的區域，在該區域中磨介相互摩擦碰撞對物料產生效率高研磨效果。

利用有限元方法對磨腔圓截面的流場進行建模和仿真。首先按磨腔形狀形成計算截面，用有限元軟件對截面進行網格自動劃分，再施加載荷和邊界條件。經有限元計算得到圓截面內漿液的速度矢量圖和速度等值線圖。

有限元仿真結果表明，磨介在磨腔中是隨不同流速的漿液而運動的，高速運動的介質與低速運動的介質互相碰撞磋磨，則使其間的物料被磨碎，速度梯度越大的區域中磨介間的相對運動越大，則對物料的磨損作用越顯著。因此，在確定磨腔中的高速度梯度區域后，再設法使磨介運動通過這個區域，就能使磨機產生好的粉碎效果。

由速度等值圖可知，在攪拌轉子外徑的兩側形成有兩個環形區域的高速度梯度區，特別是攪拌轉子外徑至 磨筒壁之間的區域中梯度更高。這樣，如何調節磨機結構尺寸及磨介、流體的相關參數，使大部分磨介通過以上的高速度梯度區域就是設計優化的目的。

通過對流體場的研究分析，可找到速度梯度大的區域，以及磨球在不同條件參數下通過高速度梯度區域的參數取值范圍，達到優化參數的目的。