多粒徑顆粒在圓形偏心滾筒內的運動混合

張立棟，李連好，秦宏，王擎

（東北電力大學油頁巖綜合利用教育部工程研究中心，吉林 吉林 132012）

多粒徑顆粒在圓形偏心滾筒內的運動混合

張立棟，李連好，秦宏，王擎

（東北電力大學油頁巖綜合利用教育部工程研究中心，吉林 吉林 132012）

采用離散單元法（DEM），對5種粒徑顆粒在滾筒內的運動混合進行數值模擬，研究了偏心距對滾筒內顆粒體系分區及區域變化、大顆粒速度變化和多粒徑顆粒混合程度的影響。結果表明；非偏心滾筒內處于滾落運動模式的顆粒體系分為3個區域：平流層、活動層和渦心；偏心滾筒內不存在實際的渦心，隨著滾筒轉動，“移動渦心”的形狀大小和位置都在周期性變化。在不同顆粒運動周期中，非偏心滾筒內的大顆粒在平流層中的勻速度基本相等；而在偏心滾筒內，大顆粒在相鄰兩次平流層中的兩次勻速度基本都不相等，且偏心距越大的滾筒內，顆粒勻速度的變化越明顯。偏心距基本不影響滾筒內多粒徑顆粒的接觸效果，多粒徑顆粒在滾筒內的混合過程中，接觸數的變化類似阻尼振動曲線變化。

離散單元法；偏心滾筒；多粒徑顆粒；移動渦心

顆粒是物質存在的普遍形態，也是工業生產中必不可少的物料，利用滾筒將不同物性顆粒進行混合是藥品制造、建材加工、金屬冶煉和化肥生產等行業進行工藝處理的重要操作單元[1-2]，因此，研究顆粒在滾筒內的運動混合特性對于生產指導和工程應用具有重要意義。

正是由于顆粒在滾筒內運動混合的工業廣泛性和技術實用性，國內外研究者對其做了大量研究工作[3-5]。……