攪拌磨機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用，其中超細(xì)粉碎磨機(jī)可以得到10um以下粒度的產(chǎn)品。鼠籠式攪拌磨機(jī)是近年來研發(fā)的一種新型磨機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在筒形磨腔中裝有一個(gè)形如鼠籠式的攪拌器轉(zhuǎn)子。本文主要分析鼠籠式攪拌磨機(jī)磨腔內(nèi)的流體場。

磨機(jī)磨腔內(nèi)的液流狀態(tài)決定了磨介的運(yùn)動(dòng)及其對物料的粉碎效果和磨機(jī)的能量消耗，當(dāng)磨介小到一定程度時(shí)，磨腔內(nèi)流體的流動(dòng)形式不受磨介存在與否的影響。磨腔內(nèi)流體場中的流速梯度大小與能量消耗成正比，流速梯度大的區(qū)域就是能量消耗大的區(qū)域，在該區(qū)域中磨介相互摩擦碰撞對物料產(chǎn)生效率高研磨效果。

利用有限元方法對磨腔圓截面的流場進(jìn)行建模和仿真。首先按磨腔形狀形成計(jì)算截面，用有限元軟件對截面進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)劃分，再施加載荷和邊界條件。經(jīng)有限元計(jì)算得到圓截面內(nèi)漿液的速度矢量圖和速度等值線圖。

有限元仿真結(jié)果表明，磨介在磨腔中是隨不同流速的漿液而運(yùn)動(dòng)的，高速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)與低速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)互相碰撞磋磨，則使其間的物料被磨碎，速度梯度越大的區(qū)域中磨介間的相對運(yùn)動(dòng)越大，則對物料的磨損作用越顯著。因此，在確定磨腔中的高速度梯度區(qū)域后，再設(shè)法使磨介運(yùn)動(dòng)通過這個(gè)區(qū)域，就能使磨機(jī)產(chǎn)生好的粉碎效果。

由速度等值圖可知，在攪拌轉(zhuǎn)子外徑的兩側(cè)形成有兩個(gè)環(huán)形區(qū)域的高速度梯度區(qū)，特別是攪拌轉(zhuǎn)子外徑至 磨筒壁之間的區(qū)域中梯度更高。這樣，如何調(diào)節(jié)磨機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸及磨介、流體的相關(guān)參數(shù)，使大部分磨介通過以上的高速度梯度區(qū)域就是設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。

通過對流體場的研究分析，可找到速度梯度大的區(qū)域，以及磨球在不同條件參數(shù)下通過高速度梯度區(qū)域的參數(shù)取值范圍，達(dá)到優(yōu)化參數(shù)的目的。

攪拌磨機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用，其中超細(xì)粉碎磨機(jī)可以得到10um以下粒度的產(chǎn)品。鼠籠式攪拌磨機(jī)是近年來研發(fā)的一種新型磨機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在筒形磨腔中裝有一個(gè)形如鼠籠式的攪拌器轉(zhuǎn)子。本文主要分析鼠籠式攪拌磨機(jī)磨腔內(nèi)的流體場。

磨機(jī)磨腔內(nèi)的液流狀態(tài)決定了磨介的運(yùn)動(dòng)及其對物料的粉碎效果和磨機(jī)的能量消耗，當(dāng)磨介小到一定程度時(shí)，磨腔內(nèi)流體的流動(dòng)形式不受磨介存在與否的影響。磨腔內(nèi)流體場中的流速梯度大小與能量消耗成正比，流速梯度大的區(qū)域就是能量消耗大的區(qū)域，在該區(qū)域中磨介相互摩擦碰撞對物料產(chǎn)生效率高研磨效果。

利用有限元方法對磨腔圓截面的流場進(jìn)行建模和仿真。首先按磨腔形狀形成計(jì)算截面，用有限元軟件對截面進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)劃分，再施加載荷和邊界條件。經(jīng)有限元計(jì)算得到圓截面內(nèi)漿液的速度矢量圖和速度等值線圖。

有限元仿真結(jié)果表明，磨介在磨腔中是隨不同流速的漿液而運(yùn)動(dòng)的，高速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)與低速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)互相碰撞磋磨，則使其間的物料被磨碎，速度梯度越大的區(qū)域中磨介間的相對運(yùn)動(dòng)越大，則對物料的磨損作用越顯著。因此，在確定磨腔中的高速度梯度區(qū)域后，再設(shè)法使磨介運(yùn)動(dòng)通過這個(gè)區(qū)域，就能使磨機(jī)產(chǎn)生好的粉碎效果。

由速度等值圖可知，在攪拌轉(zhuǎn)子外徑的兩側(cè)形成有兩個(gè)環(huán)形區(qū)域的高速度梯度區(qū)，特別是攪拌轉(zhuǎn)子外徑至 磨筒壁之間的區(qū)域中梯度更高。這樣，如何調(diào)節(jié)磨機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸及磨介、流體的相關(guān)參數(shù)，使大部分磨介通過以上的高速度梯度區(qū)域就是設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。

通過對流體場的研究分析，可找到速度梯度大的區(qū)域，以及磨球在不同條件參數(shù)下通過高速度梯度區(qū)域的參數(shù)取值范圍，達(dá)到優(yōu)化參數(shù)的目的。