基于CFD-DEM模腔填充过程中颗粒分离行为分析

为综合分析不同工况下三元颗粒混合物填充模腔的分离行为,采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM),模拟高密度、无黏性颗粒混合物填充模具过程,并研究送料速度、颗粒生成方式、送料机构壁面斜度、模具形状与深度以及环境空气等多种因素对其分离行为的影响。结果表明,增加送料机构行进速度,可在行进方向上显著抑制大粒径颗粒的分离行为,降幅高达71%,而在其他方向上对其分离行为的影响较小;降低送料机构壁面斜度、适当加大模具深度均能提高颗粒混合物在模腔内的分布均匀度;分层生成方式产生的颗粒混合物,位于中间层颗粒群的分离行为受到显著抑制,分离指数最小仅为0.8;模腔内的空气会在颗粒填充时发生逸散从而迟滞细颗粒的运动,使得约40%的细颗粒在局部区域集聚,不利于颗粒混合物在模具内的均匀分布。