旋转圆柱中混合与分离的竞争

利用离散元方法,我们数值研究了在连续流动状态下运行的三维旋转滚筒中二元颗粒混合物尺寸分离过程的动力学。研究中包含了颗粒旋转,并关注滚筒不同的体积填充率,以研究混合与分离这两种竞争现象之间的相互作用。研究发现,由于流化层具有非零宽度,当滚筒填充超过一半时分离效果最佳。对于不同的颗粒尺寸比,研究发现径向分离发生在任意小的颗粒尺寸差异下,且最终的分离程度与两种颗粒物种的尺寸比呈线性关系。为了量化分离与混合之间的相互作用,我们研究了每种颗粒组分的质心位置动力学。从初始分离的颗粒群开始,我们发现无需组分混合即可获得径向分离的核心。