颗粒的聚合和破裂动力学在剪切下通过合的计算流体动力学 - 离散元素方法
Lequan Zeng1, George V Franks1, Eirini Goudeli1
1Department of Chemical Engineering, The University of Melbourne, Parkville, VIC 3010, Australia; ARC Centre of Excellence for Enabling Eco-efficient Beneficiation of Minerals, The University of Melbourne, Parkville, VIC 3010, Australia.
高剪速产生更小,更紧的粒子聚合物. 观察到一种从纯破碎到破碎和重组制度的新型过渡,这对于预测工业过程中的总体规模至关重要.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 粒子科学 粒子科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 剪切流显著影响细颗粒的聚合和碎片化.
- 预测聚合物大小和结构对于工业应用至关重要.
- 假设在不同的剪切条件下,聚合动力学的转变.
研究的目的:
- 研究在层状剪切流下氧化物颗粒聚合和碎片化的情况.
- 量化剪切率对聚合率和断裂率的影响.
- 确定和描述从纯粹的破裂转向重组制度的转变.
主要方法:
- 结合计算流体动力学 (CFD) 和离散元件方法 (DEM) 模拟.
- 对粒子-粒子和粒子-流体相互作用的分析.
- 在不同切割速率下对聚合和碎片化速率的量化.
主要成果:
- 高剪速导致较小,更紧的聚合物.
- 碰撞效率随着功率定律的下降而随着剪速的增加 (> 1250 s-1) 而下降.
- 观察到随着聚合物大小的减少,从纯破碎转向破碎重组制度的过渡.
结论:
- 该研究提供了第一次观察从纯断裂到断裂重组动态的过渡.
- 在这种过渡期间,故障率显著下降.
- 开发了CFD-DEM衍生式的碰撞效率和破损率等式,适用于工业设计中的人口平衡模型.
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