高压均质过程可视化分析与探讨.pdfVIP

维普资讯 高 压 均 质 过 程 可 视 化 分 析 与 探 讨 口 周 东 口 王习魁 口 张裕中 江南大学食品装备技术研究中心 无锡 214122 摘 要：介绍了目前高压均质设备关键结构的国内外研 究开发现状。结合计算流体力学商业软件的数值计算结果． 对物料均质流场进行 了可视化研究分析。以“T”字型射流撞击式均质结构为主 ，对 比APv．Gaulin均质 阁结构，对物料均质 过程的机理进行了比较分析，并解析了颗粒在高速流动中所受到的惯性力对物料颗粒的挤压作用，呈现了流场结构中的 回流现象。计算与研究的结果对进行此类均质设备关键结构设计具有一定的理论指导作用。 关键词：均质 数值模拟 撞击流 中图分类号：TS203；TQ051．9 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)01—0056—04 质效果 ，均质设备 的操作压力可高达350MPa，相对应 1 {ll：c述 的间隙 h一2—5 m；而普通 APV—Gaulin通 常为70— 均质技术作为一种分散 、超微细化技术被广泛应 100MPa，相对应 的间隙 九一10—30 m “。 用于轻工行业 。传统 的 APV．Gaulin均质设备在食 品、 化工 、制药等行业领域 已服务 多年 ，以其较大 的处理量 (t／h)，良好 的均质效果 (粉碎后物料 的平均粒径可达 到 1 m 以下 )在 均 质领 域 占有举 足 轻重 的地位 。近几 年来 ，国内外众 多科技 研究人员一直 在不 断地探 索 ，研 究和改善传 统 的均质 区域流道结构从而来提高均质效 果 。例如 图1(b)所示 的 Stansted型均质 阎结构 ，其关键 零件 由陶瓷材料制成 ，可 以承受很高 的压力 。而在传 统 的APV．Gaulin均质阀中，物料首先沿着轴 向流入 阀头 与阎座之 间狭 窄 的间隙区 ，然后沿着径 向加速 ，最后形 成周 向射流撞击 冲击环 ，如 图1(a)所示 。对于 Stansted 型均质 阎流场 而言 ，从 整体 上看 与 APV—Gaulin均质 阀 刚好相反 ，并且 Floury等人经过数值模拟研究认为 ，在 Stansted型均质 阎中，物料从 间隙出流后并未形成强烈 Stansted型均 质 阎虽然改变 了 APV—Gaulin均 质 阎 的射流撞击现 象 。该类 型 的均质 阀能够获得很好 的均 的流道结构 ，但 总体上的结构还是极为相似 的。而 随着 收稿 日期：2007年8月 撞击 流领域 研究 的深 入 ，国内、外均研 制 了新 型 的超高 综述fJJ．组合机床与 自动化加工技术，2007，(4)． PowerApplications，1999，146(2)：173—185． 4 赵希梅，郭庆鼎，孙宜标．永磁直线同步电动机的零相位 Hm 9 袁哲俊，王先逵．精密和超精密加工技术 【M】．北京：机械工 鲁棒控制研究 J【】．沈阳工业大学学报，2005，27(1)：38—42． 业出版社，1999． 5 顾永生．发动机缸体和缸盖的敏捷柔性生产线 J【】．机械与金 10范大鹏，尹自强，郑子文．直线电动机在精密加工中的应用 J【】． 属 ，2002，16(1)：64—65． 制造技术与机床，1997，(5)． 6 翁秀华，郭庆鼎，刘德君．双直线电动机同步驱动系统中模糊 11王先逵 ，陈定积，吴丹．机床进给系统用直线电动机综述 J【】． 自适应PID控制方法的研究 J【】．沈阳工业大学学报，2005， 制造技术与机床，2001，(