受碾区域内颗粒轴向流动特性的离散元模拟

为探讨受碾状态颗粒的稳定流动,在碾辊轴与筛筒组成的受碾区域内,建立了轴向运动的颗粒流离散元物理模型.研究结果表明:受碾区域内各颗粒沿轴向运动能力的差异造成了颗粒流密度不均匀;颗粒与筛筒间的静摩擦系数影响颗粒轴向流动的形态、速率及集散程度,受碾区域内单层颗粒的轴向均方偏差与流动时间的平方正相关,属于"super"扩散;整体分析受碾区域发现,颗粒的轴向平均速度沿轴向坐标逐渐增大,而颗粒的三轴合成平均速度沿轴向坐标逐渐降低;受碾区域内各轴向位置处颗粒运动的剧烈程度不同,沿轴向坐标颗粒的波动速度平方呈现先增大后降低而后又增大的趋势;单颗粒的碰撞总能量损失能谱也表明了颗粒运动程度不同,即轴向流动时在受碾区域的前半段碰撞剧烈,能量损失多,在后半段碰撞程度弱,能量损失较少.通过对受碾区域内颗粒流动的数值模拟分析,明晰了颗粒在受碾条件下稳定流动特性,有益于碾磨工业对产品品质控制及设备参数优化的研究.