流化床式氣流磨噴管流場(chǎng)的研究.pdf

1、氣流磨是目前制備超細(xì)粉體材料的主要技術(shù)和方法之一,氣流磨能制備較高純度的超細(xì)粉體材料。流化床式氣流磨是氣流磨中最為先進(jìn)的設(shè)備。流化床式氣流磨是通過(guò)拉瓦爾噴管將壓縮空氣體加速成超音速氣流,噴入粉碎室。物料顆粒在高速氣流的作用下被加速,在噴管射流的交匯處發(fā)生相互沖擊碰撞、摩擦,從而達(dá)到粉碎目的。
　　 拉瓦爾噴管是產(chǎn)生超音速氣流的關(guān)鍵部件。要想使壓縮空氣通過(guò)拉瓦爾噴管加速成為速度和馬赫數(shù)較大的超聲速氣流,拉瓦爾噴管必須有合理的內(nèi)腔形

2、狀,噴管入口截面和出口截面之間的氣流壓力差必須有合適的值。在拉瓦爾噴管入口截面和出口截面氣流壓力一定的情況下,拉瓦爾噴管內(nèi)腔形狀設(shè)計(jì)的優(yōu)劣決定了流化床式氣流磨的整體性能。本論文研究的目的就是設(shè)計(jì)合理的拉瓦爾噴管內(nèi)腔形狀,使壓縮空氣通過(guò)拉瓦爾噴管加速為速度和馬赫數(shù)較大的超聲速氣流,充分粉碎物料顆粒,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
　　 本論文以東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的QLM-Ⅱ型流化床式氣流磨噴管為研究對(duì)象。運(yùn)用流體力學(xué)和氣體

3、動(dòng)力學(xué)的相關(guān)基本理論確定拉瓦爾噴管入口截面的氣流參數(shù)；用氣體一維定常等熵理論對(duì)拉瓦爾噴管內(nèi)的氣體流場(chǎng)進(jìn)行研究,研究噴管內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響因素,確定產(chǎn)生超聲速氣流的條件,建立噴管內(nèi)氣體流場(chǎng)的關(guān)系式；運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)拉瓦爾噴管內(nèi)的氣體流場(chǎng)進(jìn)行仿真；確定合理的氣體滯止壓力值和噴管背壓值,設(shè)計(jì)拉瓦爾噴管內(nèi)腔形狀,使拉瓦爾噴管出口截面氣流為速度和馬赫數(shù)較大的超聲速氣流；對(duì)噴管射流進(jìn)行研究,運(yùn)用氣體射流的基本理論對(duì)噴管射流進(jìn)