喷洒粘结剂制备颗粒的数值模拟分析(2)
时间:2019-01-06 11:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
喷雾制粒是喷雾学中一项非常重要的应用。喷雾制粒法是将黏合剂与原辅料进行充分混合，然后不断地搅拌，直到混合液变成含固体量为50%~60%的均匀混悬液，然后再通过高压泵或是通过甩盘，把混悬液送到特制的雾化器中，形成细微液滴，然后经过干燥阶段得到比较规范的球形颗粒。喷雾制粒的特点：由液体直接可以得到固体粉末颗粒，雾滴的表面积比较大，所以干燥的速度比较快；干燥物料的相对温度比较低，适合用在热敏性物料的处理上；粒子的溶解性非常的好、容易分散，适合流动；但是粒子的体积大，质地比较疏松。我们利用喷雾干燥技术究可以制备出质量均一、分散性好、颗粒度均匀、外形成球状，或者中空的球形粉料。在整个制粒的过程中，颗粒的生长过程对最终的制粒效果起着十分重要的作用。颗粒生长的原理有以下两种：一种是在母粒周围反复地涂布喷淋液；另一种是通过粘合剂把两个或者两个以上的粒子进行粘合，构成“液桥”团聚在一起形成一个尺寸比较大的大粒子。 流化喷雾制粒的过程中既有涂布也有团聚，大多数时候是两种过程同时存在的；在颗粒比较小的时候，一般以团聚为主，当颗粒以团聚方式慢慢长大，大到一定的程度后，一般就以涂布为主。 喷雾器在喷雾制粒中扮演着十分重要的角色。雾化质量的好坏直接影响颗粒制备的成果好坏。根据我国目前的喷雾研究来看，一般认为ᨀ高液滴与周围空气之间的相对速度是实现液滴雾化最有效的途径，在这中间，空气的影响也很大，其流动形成的助力对射流的碎裂和雾化有很大地促进作用，尤其是低喷射压力下的雾化，我们可以利用空气的流动在促进液体雾化；在喷嘴的外部或者内部，高速气流和低速液体混合，液体的雾化效果在很大程度上得到了改善了[4]。而对雾化效果的研究包括研究喷嘴的角度，形状，个数，直径以及由于喷嘴的内部结构和原理的不同所造成的不同效果。 喷雾器喷嘴内部流场的研究也引起了学者的关注。通过建立喷雾器喷嘴内流体流动的计算模型，分析研究喷嘴突出的长度，进入喷嘴的入口速度和管道内部直径，以及不同结构，不同形式下的流体特征等等对喷嘴雾化的影响。对这些喷嘴的内部尺寸设立参数，建立模型进行数值模拟，我们可以得到这些参数相互配合，存在最优值。模拟喷嘴内部的流场，并建立与子相同的几何模型，然后对其进行网格划分，然后利用Fluent软件对其进行模拟——进行数值模拟然后对模拟的结果进行详细地分析。最后可以得出：流体进入加旋元件的速度，随着喷嘴收缩角的增大，先减小后增大；靠近边层的流体，经过喷嘴喷出时，其速度先减小然后增大。在一定条件下，射流扩散变大，是由喷嘴收缩角的增大引起的。 (责任编辑：qin) |