不同回转装置内颗粒系统运动规律和混合的研究

摘要

颗粒物质在日常生活和工业生产中都很常见，尤其是在工业应用中。不同回转装置内颗粒系统的运动规律和混合效率在生活和工业中具有重要地位，因此，研究不同回转装置内颗粒系统的运动规律和混合效率对现实有重要的指导意义。本文研究了在不同回转装置内单组元和多组元颗粒系统的运动规律和混合效率，主要分析了粒径配比、填充率、转速、偏心距和筒型的影响强弱顺序和影响显著性，主要结果如下： 在圆形非偏心回转装置内以单组元颗粒系统为研究对象的实验中，填充率、转速和粒径配比对涡心都有影响。随填充率的增加，涡心的位置不断靠近滚筒的中心，填充率大于50%时，涡心的位置停留在滚筒的中心不在移动；无论哪种粒径，动态休止角随转速递增；随着粒径增大，填充率降低，涡心会逐渐移动到下滑面，进而涡心逐渐消失。此外，在低转速圆形滚筒中，填充率对多组元颗粒系统的动态休止角影响较小，转速对动态休止角的影响较大。填充率较小时，涡心位置随转速的变化幅度较大，涡心位置较分散，随着填充率的增加，涡心的分布范围越来越小。滚筒中颗粒系统的上扬高度随转速的增大而增大，在填充率在50%左右时，上扬高度受转速影响较大，而在颗粒下滑面远离滚筒中心时，上扬高度受转速影响较小。 在影响多组元颗粒系统在偏心回转装置内混合程度的实验中分析了偏心距、转速、填充率和粒径配比在三个阶段对颗粒混合程度的影响，结果表明，在颗粒混合前期，转速和填充率为主要因素，偏心距、粒径分布和其他因素为次要因素；在颗粒混合中间阶段，粒径分布因素和转速因素为主要影响因素，偏心距和填充率因素对颗粒混合较弱；在颗粒混合稳定阶段，粒径分布为主要因素，转速因素为次要因素。 在椭圆回转装置内颗粒系统的研究中，不同位置的动态休止角与颗粒系统所受合力有关，椭圆筒的长轴与重力方向垂直时，动态休止角最小；长轴与重力和摩擦力的合力方向平行时，动态休止角最大；填充率对混合的影响非常显著，筒型的影响一般显著，转速几乎没影响，填充率越小，椭圆形滚筒的长短轴比值越大，混合越好。

目录

符号表

第1章 绪 论

1.1 颗粒物质简述

1.2.1 颗粒系统自身物性研究

1.2.2 回转装置结构形状研究

1.3 研究目的和内容

第2章 实验和数据处理方法

2.1 实验方法

2.2 实验数据分析方法

第3章 圆形非偏心回转装置内单组元颗粒系统运动规律实验研究

3.1 实验准备和工况设计

3.2 实验结果处理

3.2.1 涡心位置分布倾斜角结果和分析

3.2.2 涡心分布圆面积结果和分析

3.2.3 涡心到筒心距离结果和分析

3.2.4 涡心到下滑面的垂直距离结果和分析

3.2.5 低转速下动态休止角结果和分析

3.3 本章小结

第4章 圆形非偏心回转装置内多组元颗粒系统实验研究

4.1 实验方案设计

4.2 实验结果处理

4.2.1 低转速下多组元颗粒系统动态休止角实验结果和分析

4.2.2 涡心位置与筒心的距离结果和分析

4.2.3 涡心分布圆面积实验结果和分析

4.2.4 上扬高度结果和分析

4.3 本章小结

第5章 偏心回转装置内影响多组元颗粒混合因素研究

5.1 实验准备

5.1.1 正交试验设计

5.1.2 实验步骤

5.2 实验结果和分析

5.2.1 初始阶段（大颗粒在平流层的经过的前两个周期）

5.2.2 中间阶段（滚筒旋转第5周期）

5.2.3 稳定阶段（滚筒运动的最后一个周期）

5.3 本章小结

第6章 椭圆回转装置中颗粒系统运动规律实验研究

6.1 实验准备

6.1.1 正交试验设计

6.1.2 实验步骤

6.2 实验结果和分析

6.2.1 颗粒在椭圆形滚筒中动态休止角规律

6.2.2 转速、筒型和填充率对混合程度的影响

6.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢