DEM simulations: mixing of dry and wet granular material with different contact angles
DEM simulations: mixing of dry and wet granular material with different contact angles
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DEM 模拟：不同接触角的干湿颗粒材料的混合
DOI：
10.1007/s10035-018-0792-3
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
2.4
通讯作者：
H. Nirschl
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Schmelzle;H. Nirschl
在固体混合中，原料通常至少在一种材料性质上不同，例如粒度、固体密度和润湿性质，这反过来影响颗粒的流动性。例如，在应变和重力的影响下，较小的颗粒可以渗透通过较大颗粒的空隙。这可能在混合容器的底部产生细颗粒积聚，这导致不期望的、不均匀的最终产品。当需要混合具有不同润湿性质的湿颗粒时，异相附聚可能作为另一种分离机制而发生。本文提出了一种新的毛细管桥力模型来研究湿粘性混合过程中的分离现象，并通过求解Young-Laplace方程和回归分析得到了新的最佳拟合解析方程，以研究不同粒径和不同接触角的干、湿物料的非连续混合过程。与干混工艺相比，通过添加少量液体提高了混合效率。在湿混过程中，虽然混合偏析减少，但会出现异附聚物。
In solid mixing the raw materials typically differ at least in one material property, such as particle size, solid density and wetting properties, which in turn influence particle mobility. For example, smaller particles can percolate through the voids of larger ones under the influence of strain and gravity. This may produce fine particle accumulation at the bottom of the mixing vessel which results in undesired, inhomogeneous final products. When wet particles with different wetting properties need to be mixed, heteroagglomeration may occur as another segregation mechanism. We present a new capillary bridge force model to study segregation in moist cohesive mixing processes using DEM. New analytical equations of best fit are derived by solving the Young–Laplace equation and performing a regression analysis, in order to investigate discontinuous mixing processes of dry and moist materials with different particle sizes and different contact angles. Compared to a dry mixing process, mixing efficiency is improved by the addition of a small amount of liquid. While percolating segregation is reduced, heteroagglomerates occur in the wet mixing process.
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