吴南星
,
成飞
,
余冬玲
,
廖达海
,
方长福
硅酸盐通报
针对陶瓷干法造粒机造粒过程温度场对造粒效果的影响,结合实验与数值模拟对比分析造粒过程温度场对造粒效果的影响.基于CFD方法建立模拟造粒过程温度场的数学模型,模拟造粒过程中温度场随时间变化情况,并实验测得造粒室温度值、造粒成品率随时间变化情况.仿真结果与实验数据对比表明:当造粒时间为7 min时,仿真结果显示造粒室内的温度值都低于80℃,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的56％;当造粒时间为9 min时,仿真结果显示造粒室内温度值高于80 ℃的区域占造粒体积3％,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的72％;当造粒时间为11 min时,仿真结果显示造粒室内温度值高于80℃的区域占造粒体积21％,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的61％.仿真结果与实验数据对比分析说明:当造粒室内温度值高于80℃时,将在一定程度上降低造粒的成品率.
关键词:
陶瓷干法造粒机
,
造粒效果
,
CFD方法
,
实验分析
,
温度场
吴南星
,
成飞
,
余冬玲
,
陈涛
,
方长福
,
廖达海
人工晶体学报
针对陶瓷墙地砖干法制粉过程粉体颗粒湿含量分布不均匀性问题.采用有限体积法建立干法制粉造粒过程欧拉-欧拉多相流模型,模拟干法造粒过程雾化液滴的分布情况,分析干法造粒过程中粉体颗粒的湿含量均匀性;同时搭建试验平台测试干法造粒粉体颗粒湿含量.数值仿真结果表明:当干法造粒时间为10 s、20 s、30 s时,粉体颗粒分布区域雾化液滴的质量比分布分别在0.08 ～0.09、0.09～0.1、0.11-0.12区域,且20 s时造粒室内雾化液滴分布均匀性均最佳.同时实验与仿真对比表明:当干法造粒时间为10 s、20s、30 s时,造粒室内雾化液滴最大质量比实验测得值为0.086、0.112、0.123,数值模拟值为0.09、0.1、0.12;造粒室内雾化液滴平均质量比实验测得值为0.081、0.102、0.109,数值模拟结果为0.082、0.096、0.118.从局部与整体角度表明数值模拟与实验结果基于吻合,说明数值模拟结果的真实性,为陶瓷墙地砖干法制粉粉体颗粒湿含量均匀性分析提供了可靠的理论依据.
关键词:
陶瓷墙地砖
,
干法制粉
,
湿含量
,
欧拉-欧拉多相流模型
吴南星
,
成飞
,
余冬玲
,
陈涛
,
方长福
,
廖达海
人工晶体学报
为了建立于法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系.基于欧拉双流体理论建立干法制粉过程数理模型,模拟干法制粉过程温度随造粒时间的变化规律,同时结合坯料颗粒的流动性指数与有效颗粒数,阐明干法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系.数值模拟与实验结果表明:当造粒时间为4 min、5 min、6 min时,造粒室内部最大温度值分别约为70℃、85℃、95℃,且造粒室内温度值均衡性依次减弱,坯料颗粒的流动性指数分别为59.5、91.5、85.5,有效坯料颗粒分别为85.33％、90.66％、87.76％.研究结果说明:造粒时间为5 min时造粒效果最佳,且当造粒室内温度值大于85℃时,坯料颗粒的流动性指数及有效颗粒数量在一定程度上均减少.
关键词:
干法制粉
,
欧拉双流体理论
,
数理模型
,
温度场
吴南星
,
廖达海
,
占甜甜
硅酸盐通报
针对陶瓷干法制粉机制粉过程中颗粒的分散性问题,基于双流体模型模拟分析制粉过程颗粒的分散性及实验验证模型的可靠性.鉴于陶瓷干法制粉机建立物理模型并通过CFD软件模拟制粉过程,模拟研究搅拌轴偏心距在制粉过程中对颗粒分散性的影响.模拟结果表明:当偏心距为20 mm、30 mm、40 mm时,颗粒的体积占造粒室体积依次为53％、54％、52.5％,分布在颗粒堆积密度为0.4 kg/m3以上范围内的颗粒体积占造粒室体积分别为10％、3％、6％,说明搅拌轴偏心距对整体颗粒的体积分布大小影响较小,但对堆积密度大的颗粒体积分布影响较大,且在搅拌轴偏心距为30 mm时颗粒的分散性最佳.同时模拟结果与实验数据趋势相吻合,验证了模型的可靠性,表明搅拌轴偏心距为30mm时制粉过程中颗粒的分散性最佳.
关键词:
干法制粉机
,
双流体模型
,
搅拌轴偏心距
,
颗粒分散性
肖志锋
,
乐建波
,
吴南星
硅酸盐通报
针对陶瓷料浆喷雾干燥过程中干燥塔内气固两相流动及传热传质复杂,温度场、速度场、湿度场、颗粒直径分布等难于测量问题,基于CFD方法,采用DPM模型描述陶瓷料浆颗粒运动轨迹,构建陶瓷料浆喷雾干燥过程二维轴对称数学模型,并进行了数值模拟.搭建喷雾干燥试验装置,开展了陶瓷料浆喷雾干燥实验,实验测得颗粒直径分布、颗粒湿含量与模拟结果吻合,验证了该模型的有效性.陶瓷料浆喷雾干燥过程数值模拟得到了干燥塔内空气湿度、速度、温度分布,以及颗粒的运动轨迹、湿含量情况,可为陶瓷料浆喷雾干燥塔的优化设计提供理论指导.
关键词:
陶瓷料浆
,
喷雾干燥
,
DPM
,
数值模拟
肖志锋
,
乐建波
,
吴南星
人工晶体学报
针对现有陶瓷料浆喷雾干燥二维数学模型简化了干燥过程中干燥塔内复杂气固两相运动,造成计算结果与实际存在较大偏差等问题,基于CFD方法,采用DPM模型描述干燥塔中陶瓷料浆颗粒相运动轨迹,进行陶瓷料浆喷雾干燥过程三维数学模型构建及数值求解.在数学模型经实验验证有效的基础上,模拟了不同料浆流量、入口热空气温度的陶瓷料浆喷雾干燥过程,对比分析了干燥塔中颗粒粒径分布、空气湿度场、颗粒温度变化情况,获得了陶瓷料浆喷雾干燥的最佳操作参数.对于此小型喷雾干燥装置,当陶瓷料浆初始湿含量为60％、入口热空气速度为0.3m·s-1时,最佳的陶瓷料浆流量和入口热空气温度参数值分别为0.01 kg·s-1和413 K.
关键词:
三维模型
,
陶瓷料浆
,
喷雾干燥
,
DPM
