基于Fluent的卧式超细分级磨流场特性研究

摘要

为了明晰卧式超细分级磨的工作原理及内部流场分布，建立分级磨三维模型，并进行网格划分及独立性检验。基于Fluent模型模拟分级磨中流体的湍流特性，并选择欧拉-拉格朗日方法模拟空气连续相和颗粒离散相之间的气固两相流；以速度和压力为评价指标分析内部流场的相互作用。结果表明：在磨盘的高速旋转作用下，粉碎腔Z=-100 mm平面上的速度和压力由内向外呈梯形分布，且沿磨盘周向呈交变特性，磨盘和齿形磨壁之间速度最大，高达11 m/s,叶片运动前方压力最大，最大为4 200 Pa;工作腔Z=150 mm平面上的扬析流场和分级流场相互作用，2个流场交界处两侧速度较小，降低到5 m/s左右，压力增加到4 000 Pa;粉碎区域和分级区域通过扬析区域实现动态流场耦合，有效分离粉碎后的颗粒，提升了工作效率。研究通过多尺度流场耦合分析揭示了分级磨内部流场的交变特性和动态耦合机制，研究结果对分级磨的结构参数优化和能量效率提升具有重要的工程指导价值，可为同类型粉体装备的流场调控与性能改进提供理论参考。

关键词

机械动力学 / 分级磨 / 独立性检验 / Fluent / 相互作用 / 交变特性