آنالیز عمودی خمیر کن دو شافت
آنالیز عمودی خمیر کن دو شافت
1. مدل فیزیکی ترکیبی
شکل 1: ساختار مونتاژ شعاعی کتری مخلوط کردن شکل 2: منطقه مخلوط کردن موثر در مخلوط کتری
سیستم همزن شافت دوقلوی VKM-5 مخلوط کن عمودی دیفرانسیل شامل اختلاط کتری ، پاروی جامد و پاروی توخالی است. دیواره داخلی کتری مخلوط یک لایه عایق حرارتی توخالی است که با آب دمای ثابت 30 ℃ تهیه شده توسط سیستم آبرسانی پر می شود. پارو توخالی و پاروی جامد بصورت عمودی نصب شده اند. خارج از مرکز بودن مرکز کتری مخلوط با دو پاروی همزن به ترتیب ek و es است و ek = 2es. سرعت چرخش ملخ توخالی k و سرعت ملخ جامد s و k = 2s است. سرعت دور دو پارو ، نسبت دور چرخش k / = 15 است. قطر کتری مخلوط D = 200 میلیمتر ، فاصله ورز دادن بین پارو توخالی و پاروی جامد C1 = 3 میلی متر و فاصله ورز دادن بین پارو جامد و دیواره کتری مخلوط C2 = 3 میلی متر است ، همانطور که در شکل نشان داده شده است 1 در فرآیند هم زدن ، منطقه کار اختلاط شامل سه منطقه است: منطقه ورز دادن (منطقه I) که توسط پارو توخالی و پاروی جامد تشکیل شده است ، منطقه نزدیک دیواره (منطقه II) تشکیل شده توسط پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط ، و ناحیه پایین (ناحیه III) توسط سطح پایین دست و پا زدن دوتایی و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 2 ، در این سه منطقه کار مخلوط کردن ، پارو توخالی و تیغه های پارویی جامد فشار مواد جامد محرک را برای تعامل با دیواره مخزن و پایین مخزن مخلوط مخلوط می کنند تا مخلوط کردن مواد یکنواخت باشد. و ناحیه پایین (ناحیه III) تشکیل شده توسط سطح پایین دست و پا زدن دوتایی و پایین کتری مخلوط کننده. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 2 ، در این سه منطقه کار مخلوط کردن ، پارو توخالی و تیغه های پارویی جامد فشار مواد جامد سوخت را برای تعامل با دیواره مخزن و پایین مخزن مخلوط مخلوط می کنند تا مخلوط کردن مواد یکنواخت باشد. و ناحیه پایین (ناحیه III) تشکیل شده توسط سطح پایین دست و پا زدن دوتایی و پایین کتری مخلوط کننده. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 2 ، در این سه منطقه کار مخلوط کردن ، پارو توخالی و تیغه های پارویی جامد فشار مواد جامد محرک را برای تعامل با دیواره مخزن و پایین مخزن مخلوط مخلوط می کنند تا مخلوط کردن مواد یکنواخت باشد.
2. مشخصات میدان جریان
شکل 3: میدان بردار سرعت در قسمت جهت Y شکل 4: زمینه بردار سرعت در قسمت جهت X شکل 5: میدان بردار سرعت در قسمت جهت Z
2.1 میدان جریان ماکروسکوپی
سرعت واقعی چرخدنده عمودی دیفرانسیل محور دو محوره 30-90r / min است و نتایج محاسبه سرعت متوسط 60r / min برای تحلیل و تحقیق گرفته می شود. پاروی همزن از نظر متقارن نیست و نشان دادن یک تصویر صاف و کامل در یک نمای واحد دشوار است. شکل 3 و 4 زمینه های بردار سرعت محوری را در جهت Y و X کتری مخلوط نشان می دهد (vL سرعت مماسی است) ، و شکل 5 زمینه های بردار سرعت را در جهت Z کتری اختلاط نشان می دهد. از آنجا که سطح خمیده پاروی همزن بسیار نامنظم است ، کل میدان جریان پیچیده تر است. جریان محوری ، جریان مماسی و جریان شعاعی همزمان هستند. مواد محرک جامد جریان های محوری و شعاعی را در داخل کتری مخلوط کننده تشکیل داده و به بالا و پایین می چرخانند. حداکثر سرعت محوری و سرعت شعاعی بیشتر در منطقه ورز دادن دو تیغه ، عمل برشی قوی است ، آیا موثرترین منطقه اختلاط است ، یعنی منطقه مخلوط کردن موثر ، منطقه تراش دهنده بین پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط بزرگترین سرعت مماسی و سرعت محوری بیشتر ، این منطقه مخلوط کردن موثر II است. ناحیه پایین که از پایین ملخ توخالی ، ملخ جامد و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است بیشترین سرعت شعاعی و سرعت مماسی بیشتر را دارد. این منطقه مخلوط کردن موثر III است. به دلیل گرانروی زیاد پیشرانه جامد ، سیالیت در مناطق دیگر از نظر زمانی ضعیف است و اختلاط عمدتا توسط انتشار مولکولی و با کمترین بازده مخلوط انجام می شود. آیا منطقه مخلوط کردن موثر است ، یعنی منطقه مخلوط کردن موثر ، منطقه خراش دهنده بین پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط کننده بیشترین سرعت مماسی و سرعت محوری بیشتر را دارد ، این منطقه مخلوط سازی موثر II است. ناحیه پایین که از پایین ملخ توخالی ، ملخ جامد و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است بیشترین سرعت شعاعی و سرعت مماسی بیشتر را دارد. این منطقه مخلوط موثر III است. به دلیل گرانروی زیاد پیشرانه جامد ، سیالیت در مناطق دیگر از نظر زمانی ضعیف است و اختلاط عمدتا توسط انتشار مولکولی و با کمترین بازده مخلوط انجام می شود. آیا منطقه مخلوط کردن موثر است ، یعنی منطقه مخلوط کردن موثر ، منطقه خراش بین پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط بیشترین سرعت مماسی و سرعت محوری بزرگتر را دارد ، این منطقه مخلوط موثر II است. ناحیه پایین که از پایین ملخ توخالی ، ملخ جامد و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است بیشترین سرعت شعاعی و سرعت مماسی بیشتر را دارد. این منطقه مخلوط کردن موثر III است. به دلیل گرانروی زیاد پیشرانه جامد ، سیالیت در مناطق دیگر از نظر زمانی ضعیف است و اختلاط عمدتا توسط انتشار مولکولی و با کمترین بازده مخلوط انجام می شود. منطقه خراش دهنده بین پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط کننده بیشترین سرعت مماسی و سرعت محوری بزرگتر را دارد ، این منطقه مخلوط سازی موثر II است. ناحیه پایین که از پایین ملخ توخالی ، ملخ جامد و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است بیشترین سرعت شعاعی و سرعت مماسی بیشتر را دارد. این منطقه مخلوط موثر III است. به دلیل گرانروی زیاد پیشرانه جامد ، سیالیت در مناطق دیگر از نظر زمانی ضعیف است و اختلاط عمدتا توسط انتشار مولکولی و با کمترین بازده مخلوط انجام می شود. منطقه خراش دهنده بین پارو توخالی و دیواره کتری مخلوط کننده بیشترین سرعت مماسی و سرعت محوری بزرگتر را دارد ، این منطقه مخلوط سازی موثر II است. ناحیه پایین که از پایین ملخ توخالی ، ملخ جامد و پایین کتری مخلوط تشکیل شده است بیشترین سرعت شعاعی و سرعت مماسی بیشتر را دارد. این منطقه مخلوط کردن موثر III است. به دلیل گرانروی زیاد پیشرانه جامد ، سیالیت در مناطق دیگر از نظر زمانی ضعیف است و اختلاط عمدتا توسط انتشار مولکولی و با کمترین بازده مخلوط انجام می شود.
2.2 تجزیه و تحلیل میدان فشار
چرخش و چرخش پارو توخالی و پارویی جامد منابع قدرت برای ایجاد مخلوط یکنواخت مواد سوخت جامد هستند. اثرات برشی و کششی ناشی از حرکت دو پارو ، اختلاف فشار خاصی را در کتری مخلوط ایجاد می کند. اختلاف فشار نیروی محرکه اصلی برای حرکت جنبش مواد است ، که مستقیماً بر توزیع سرعت و مصرف برق میدان جریان در کتری مخلوط تأثیر می گذارد.
در روند حرکت تیغه ، فاصله بین دو پارو در ناحیه ورز دادن کمترین است ، بیشترین اثر برشی بر روی مواد جامد پیشرانه و فشار بر روی مواد روبرو به پارو توخالی و مواد رو به روی پارو جامد در منطقه خمیر بزرگترین منطقه است که به فشار دادن مواد برای حرکت در امتداد محورهای شعاعی و تشکیل جریان گردش محوری و شعاعی کمک می کند. در نتیجه ، فشار بر روی ماده در منطقه خمیر دو دست و پا زدن نیز بزرگترین است ، تا 1.46 1. 105Pa ، میدان فشار به تدریج در امتداد جهت محوری کاهش می یابد ، در جهت منفی به سرعت به 2.3 along 104Pa کاهش می یابد از جهت محوری ، و یک جریان محوری تشکیل می دهد ، این ماده کششی را برای پر کردن منطقه خمیر با سرعت بیشتری تسهیل می کند ، سرعت مخلوط کردن سریع و یکنواخت مواد را در کل کتری مخلوط کردن تسریع کنید ، پره ها حداکثر سرعت مماسی را در ناحیه نزدیک دیواره پروانه توخالی دارند و بر روی مواد اکستروژن مماسی و محوری ایجاد می کنند. میدان فشار -0.08 x104Pa در جهت مخالف در امتداد جهت محوری است. ناحیه فشار منفی به طور مداوم مواد را در پایین ناحیه نزدیک دیواره کشش می دهد تا ناحیه نزدیک دیواره را برای مخلوط شدن برشی مماس و محوری پر کند.
فشار در ناحیه پایین کتری کمتر از فشار در ناحیه ورز دادن و ناحیه نزدیک دیواره است و فشار عمدتا در دو نوک پارو توخالی متمرکز می شود. حداکثر فشار ناشی از حرکت پارو توخالی در نزدیکی ماده رو به روی سطح دیواره کتری 2.6 x104Pa است که می تواند با برش ثابت کتری ثابت اثر برشی مماسی ایجاد کند. شکاف بین سطح ماده پشتی پارو توخالی نزدیک دیواره کتری و دوتایی دوتایی -85/3 x104Pa است ، که می تواند مواد را کشیده و فضا و کانال مورد نیاز برای گردش جریان در کتری مخلوط را فراهم کند.
