搅拌机合理转速研究

为了提高搅拌质量和效率，给出了搅拌机转速的定义和评判搅拌机转速合理与否的准则；采用理论分析和试验研究相结合的方法，分析了搅拌机转速与混凝土均匀度、搅拌装置类型、能耗和被搅拌材料的关系，给出了搅拌机设计和使用时合理转速的范围。结果表明：搅拌机的转速与多种因素有关，具有合理转速的搅拌机必须在保证新拌混凝土质量满足中国标准要求的前提下高效节能地工作，推荐目前常用的强制式搅拌机的叶片线速度取1．4～1．7m·s^-1。

搅拌机低效区及其消除方法

为消除混凝土搅拌机存在的搅拌低效区缺陷,根据搅拌机的结构特点和工作原理,分析了低效区产生的原因和危害;通过对振动搅拌法、工作装置参数优化法和双排搅拌叶片结构法的理论分析和试验研究,分析了不同的低效区消除方法对混凝土搅拌质量和效率的影响。结果表明:搅拌低效区是圆筒形强制式搅拌机结构的固有缺陷;搅拌装置工作时存在的速度梯度是低效区产生的根本原因;消除低效区可显著提高搅拌设备的作业质量和效率。

搅拌机搅拌臂数目与叶片面积的确定方法

针对国内外搅拌臂和叶片缺乏成熟的设计方法的现状,采用理论分析与试验研究相结合的方法,分析了设计搅拌臂数目和叶片面积时需要考虑的相关因素,并在此基础上设计了试验样机,通过试验测试和结果分析,确定了各种试验条件下的搅拌臂数目与叶片面积的较佳值。结果表明,由于搅拌臂数目和叶片面积与其他结构参数互相影响,在叶片搅动的物料量与搅拌室公称容积之间存在着一个合理的比值范围,应将该比值作为设计时的综合评判指标。

双转子连续混炼机混炼过程和原理的研究

研究了双转子连续混炼机的混炼过程和混炼原理 ,并建立了混合过程的数学和物理模型。研究结果表明 ,转子组合 (螺棱交汇区的长度 )、转子转速、螺棱顶部与混炼腔内壁之间的间隙、嵌入块形状和卸料门开启度是影响混合过程的主要参数。

叶板式饲料混合机混合机理分析与参数优化

针对我国饲料混合机的发展需要及其混合机理的研究现状,对叶板式饲料混合机进行了机理分析与参数优化。通过理论分析和高速摄像研究,按物料运动特征将混合室内物料分布区域划分为蠕动区、滑动区、抛落区,其中蠕动区以剪切混合为主,滑动区以较强的剪切混合为主,抛落区以较强的剪切混合与扩散混合为主、伴随较弱的对流混合,且各个区域的位置、大小、形状受结构和运行参数的影响很大。在物料充满系数为65%的条件下(通过预试验确定),以影响混合过程的主要因素——叶板宽度、转子转速、混合时间作为试验因素,以变异系数作为评价指标,采用三因素五水平正交旋转组合试验方法进行试验。结果表明:各因素对变异系数的影响由大到小依次为转子转速、混合时间、叶板宽度;当试验参数组合为叶板宽度138 mm、混合时间4.7 min、转子转速32.5 r/min时,变异系数为3.11%。

回转式日粮混合机混合机理分析与性能试验优化

针对我国日粮混合机机理研究及自主设计不足的问题,结合我国畜牧业发展的实际需要,设计了一种在筒体内壁安装抄板的回转式日粮混合机,实现日粮的均匀混合。为揭示其混合机理,利用回转式日粮混合试验装置,借助高速摄像技术对其混合过程进行了观察和分析,结果可知:按筒体内物料颗粒群运动特征可将物料分布区域划分为提料区、抛落区、回料区,其中抛落区是主混合区,其物料以剪切混合为主、以扩散与对流混合为辅,且各个区域的位置、大小、形状受结构和运行参数的影响很大;同时,以筒体转速、物料装载率、混合时间、抄板安装角和抄板高度为试验因素,以变异系数、净功耗为评价指标,采用五因素五水平(1/2部分实施)正交旋转组合试验方法进行了性能优化试验,并确定其最佳参数组合为:筒体转速23.5 r/min、物料装载率65%、混合时间4 min、抄板安装角11°、抄板高度109 mm,此时变异系数、净功耗分别为2.09%、33.734 kJ,比优化前分别降低了64.4%和15.1%。

双螺旋轴搅拌机性能试验

传统的双卧轴搅拌机存在混凝土容易抱轴、搅拌低效区、物料运动不流畅等问题。为解决这些问题,提出了一种新型的强制式混凝土搅拌机——双螺旋轴搅拌机,并对双卧轴搅拌机与双螺旋轴搅拌机各自特点进行了分析。对比试验结果表明:螺旋轴搅拌机搅拌混凝土20 s时的抗压强度,比双卧轴搅拌机搅拌混凝土30 s时的抗压强度提高2.4%;在相同的搅拌条件下,双螺旋轴搅拌机搅拌混凝土时电机电流平均值比双卧轴搅拌机降低6.9%。

围流与对流相结合的搅拌机的设计及试验研究

为了提高双卧轴搅拌机的搅拌强度与效率,设计了围流与对流相结合的新型搅拌机.通过对围流与对流相结合的料流运动特点及叶片排列形式的理论分析,确定了在轴向大围流的基础上在搅拌缸两端设置对流区的总体方案;为了使物料在轴向有更多的推搅频次,并提高围流与对流的发生频次,确定搅拌机的拌缸为"宽短型",单轴搅拌臂安装相位角为60°,双轴搅拌臂采用正正平行非连续排列,搅拌叶片安装角取55°.设计方案应用在100L搅拌机上与围流为主的普通搅拌机进行搅拌性能对比试验,结果表明:采用围流与对流相结合的搅拌机料流有较高频次的围流运动,又有两个强烈混合的物料对流漩涡区,有效增加了搅拌强度,物料搅拌均匀所需搅拌时间比同类普通搅拌机减少约20%,提高了搅拌效率.

逆流相位变化对混凝土搅拌质量的影响

在理论分析和试验的基础上,研究了双卧轴搅拌机工作过程中逆流相位变化对混凝土搅拌质量的影响,分析了逆流相位变化时混凝土拌和物的运动特点,并在不同相位角工况下,对混凝土拌和物的匀质性及混凝土试块的抗压强度进行测试分析。结果表明:其他条件不变,逆流相位差大于单轴相位角时,搅拌质量较好;逆流相位差小于单轴相位角时,搅拌质量明显变差;逆流相位合理时,混凝土拌和物匀质性指标符合国家标准规定,28 d抗压强度比设计强度提高30%左右;推荐逆流相位差大于单轴相位角。

被动式微流控混合器的研究进展

微流控混合器是微流控芯片的重要组成部分,是完成微量样品快速混合的一个功能部件。综述了国内外微流控混合器的最新研究进展,论述了微流控混合器的混合机理、设计方法、制作工艺、材料选择及应用等。微流控混合器分为主动式微流控混合器和被动式微流控混合器。主动式微流控混合器主要依靠外部力源实现微量样品的混合,如磁致微流控混合器、电极式微流控混合器和压电/超声波微流控混合器等。主动式微流控混合器结构复杂,因此不易与其他微流控功能器件集成。被动式微流控混合器制作工艺相对简单,易于集成,耗能低,应用广泛,已经在化学工程与生物工程中得到应用。

空穴传递混合器的结构原理与应用

阐述了适用于挤出机上的空穴传递混合器(CTM)的结构特点、混合机理,并给出了应用实例。空穴传递混合器对物料有较强的混合、塑炼和分散功能,应用空穴传递混合器后,在CTM高的剪切和分散功能作用下,使挤出物的混合质量有了大幅度的提高,流动条纹厚度明显减小。

离散元法在混合机上的应用研究现状及发展趋势

传统的混合机设计依赖前人的经验,缺乏相关的理论指导,达不到预期的混合效果。为此,介绍了优化设计混合机的新技术离散单元法。离散单元法被广泛应用于模拟研究不同类型混合机内颗粒运动规律和混合机理,已成为混合机参数优化与结构设计的有效方法,但颗粒混合过程非常复杂,混合机制仍需深入研究。文章重点阐述了离散元法应用在容器回转型混合机、容器固定型混合机和复合型混合机上的研究进展,并对未来发展进行了展望。

稠油掺稀井下混合器结构设计与混合效果分析

针对稠油掺稀降黏开采过程中稠油与稀油混合不均匀的问题,设计了一种新型混合器,采用一个涡轮式叶轮和折叶式叶轮组合的方式,并且通过键与轴连接,两个叶轮一起联动。采用FLUENT 6DOF模型,对混合器的混合效果进行了仿真分析,从叶轮旋转速度、稀油体积分数、涡旋性3个方面进行评价。结果表明,新型混合器虽然旋转速度有所下降,但是稀油分布更加均匀,具有更强的涡旋速度,说明新型混合器比现有混合器具有更好的混合效果。

新型行星式搅拌器开发及性能研究

介绍了新型行星式搅拌器的结构和设计原理。该新型搅拌器有一个传动轴和数个行星叶轮组成,行星轮自转的驱动力来自液体阻力,行星叶轮自转速度的大小与公转速度、公转半径和自转半径有关,而与行星叶轮高度无关;自转方向与公转方向相反。测试采用IKA EUROSTAR power control搅拌装置和Labword软件,试验介质为水和甘油。通过对搅拌器的搅拌性能试验研究发现,流体质点的轴向流线为高速螺旋线,主要流型为径向流和轴向流,因此,在主轴转速较低的情况下被搅拌液体亦可获得满意的混合效果。通过对试验数据分析处理,得到测试用行星式搅拌器的功率准数、混合时间数、排液量和循环量等搅拌性能曲线及经验公式。

矿用双卧轴强制连续型搅拌机力学分析

对矿用双卧轴强制连续型搅拌机进行力学分析,得到影响搅拌系统性能的因素,计算得出在保证搅拌系统材料许用强度条件下的合理结构参数及保证搅拌效率下的最佳叶片安装角α,从而为下一步优化参数以延长搅拌机连续工作时间提供依据。

中量真空树脂灌注机新型混合器的研究

讨论了真空树脂灌注机新型静态混合器的结构及小孔自由射流混合机理。通过对小孔射流的动力学分析 ,得出了射流速度分布图并推导出混合器压力损失的数学模型。分析了流体速度和混合器单元个数对混合效果的影响 ,给出了混合器混合效果的评价方法 ,并依据此评价方法对理论分析结果和混合效果进行了实验验证 ,结果表明 。

桨叶式日粮混合机机理分析与参数优化

为了促进全混合日粮(简称日粮)饲喂技术的推广应用,设计了一种桨叶式日粮混合机,并对该混合机进行了性能试验与参数优化。利用桨叶式日粮混合试验装置,对混合室内日粮的混合过程进行分析,将混合室内日粮分布区域划分为积料区、提料区、滑落区和塌落区,各区域混合方式为:积料区与提料区主要发生剪切混合与对流混合,滑落区与塌落区以较强剪切混合与扩散混合为主;以混合时间、转子转速和桨叶安装角为试验因素,以变异系数与净功耗为评价指标,采用三因素五水平二次回归正交旋转组合试验方法进行试验,获得了该机试验因素对混合均匀度及净功耗的影响规律。试验结果表明:在填充率为65%时,最优参数组合为:混合时间5.3 min、转子转速8.6 r/min、桨叶安装角34°,对应的变异系数为7.01%、净功耗为51.02 kJ。该日粮混合机满足日粮的混合要求,性能较优。

双卧轴搅拌机搅拌装置的改进与试验

根据双卧轴搅拌机的结构特点,分析了搅拌装置存在的低效区缺陷,提出了双排叶片的搅拌装置改进方案,并在自行设计的样机上进行了试验验证.结果表明,改进后的搅拌装置,能够显著改善低效区的搅拌性能,提高混凝土的搅拌质量.研究成果也可应用于其他类型的圆筒式强制搅拌机.

双卧轴搅拌机搅拌装置的试验研究

利用正交试验 ,对双卧轴搅拌机搅拌装置的结构参数进行了研究。通过对试验结果的极差分析 ,得出以下结论 :搅拌臂料流排列是影响搅拌质量的首要参数 ,而搅拌臂围流排列是有利的 ;单轴搅拌臂宜采用较小的相位角 ,推荐值为 60° ;拌筒长宽比应小于 1;叶片安装角为 3 5°时具有较好的搅拌效果。

肥料颗粒混合技术研究

在机械混合机理的研究基础上,分析了叶轮转速和装料率对肥料颗粒混合度的影响,并对螺带式混合器和锚式混合器的混合特点进行了分析。通过研究不同混合叶片的相互作用,提出了螺带-螺杆组合叶轮、锚-螺杆组合叶轮和内-外直叶片组合叶轮的多叶轮设计方案。实践表明,在低转速情况下,多叶轮的混合特性与单一叶片相比有明显的提高,同时,内-外直叶片组合叶轮容易加工,具有较广的的混合适应性,满足了简易混合装置的设计要求,可以在复混肥料的生产中得到有效应用。