PVA纖維分散機錘片外流場分析及其分散性能測試分析

1、畢業(yè)答辯dissertation defenceCONTANTS重慶交通大學論文緒論It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of wisdom, it was the age of foolishness. 重慶交通大學纖維混凝土纖維混凝土重慶交通大學束狀PVA纖維與混凝土拌合時極易形成纖維團，很難保證纖維均勻分散于基體中形成網(wǎng)格體系，并且結團的纖維會在混凝土內(nèi)形成一個個應力集中點，破壞混凝土結構的穩(wěn)固性。大量實驗研究表明纖維在混凝土材料中均勻分散是影響其增韌阻裂性能的必要因素纖維之間相互交錯分布形

2、成一種均勻的三維亂向的網(wǎng)格體系，這種均勻且亂向網(wǎng)格體系可以提高混凝土受沖擊時對于動能的吸收能力。重慶交通大學與普通混凝土生產(chǎn)工藝流程不同，摻PVA纖維混凝土在現(xiàn)場生產(chǎn)流程中，在纖維加入料斗與集料混合之前尚有一道分散的工序。重慶交通大學第 7 頁化學分散法化學分散法超聲波分散法超聲波分散法機械分散法機械分散法重慶交通大學研究內(nèi)容框架PVA纖維物理化學性質及幾何特征PVA纖維分散機基本結構及工作原理纖維分散性的影響因素錘片模型建立求解器的設定錘片外流場分析123456重慶交通大學3of19畢業(yè)答辯dissertation defencePVA纖維物理化學性質與幾何特征物理性質化學性質PVA纖維物理

3、化學性質重慶交通大學17of19畢業(yè)答辯dissertation defence集束狀況PVA纖維幾何特征PVA纖維通常有單絲狀、束狀和網(wǎng)團狀三種。理想的集束狀況應該是單絲狀。就是指在沒有外力影響的情況下，纖維處于自然伸直狀態(tài)時，所測得的兩端間距離。綜合分析試驗結果確定理想的PVA纖維長度應是24mm即纖維長度與直徑的比值，長徑比愈大時，強度的增加量反而愈小長度長徑比重慶交通大學4of19畢業(yè)答辯dissertation defencePVA纖維分散機基本結構及工作原理重慶交通大學PVA纖維料主要受到流場的剪切力和錘片的沖擊力作用，一部分纖維受氣流作用直接由下端出口流出，也有一部分會再一次被錘

4、片撞擊而發(fā)生分散。26of19重慶交通大學畢業(yè)答辯dissertation defence纖維分散性影響因素37of19重慶交通大學畢業(yè)答辯dissertation defence錘片厚度為4mm交錯排布時，錘片環(huán)流層之間相互作用更強，有利于纖維的剪切，故選擇交錯排布的方式。寬緣可為30mm，窄緣可為21mm，錘頭長可為32mm。重慶交通大學重慶交通大學4攪拌軸整體結構復雜，且錘片之間互相交錯咬合，這樣就造成兩根攪拌軸的流場互相影響，由于每組錘片間距都相同，每組錘片外流場運動情況也大致類似，故本文簡化三維模型。重慶交通大學重慶交通大學PART名稱名稱最大單元尺寸（最大單元尺寸（mm）錘片0.0

5、1內(nèi)外接觸面0.06入口/出口0.06旋轉流域0.06靜止流域0.1壁面0.18of19畢業(yè)答辯dissertation defence邊界條件(MRF法)：重慶交通大學6錘片組合：間距40mm，軸距140mm，轉速650r/min不同間距對流場不同間距對流場影響對比分析影響對比分析不同軸距對流場不同軸距對流場的影響對比分析的影響對比分析不同轉速對流場不同轉速對流場影響對比分析影響對比分析PVA纖維分散機模型纖維分散機模型12of19畢業(yè)答辯dissertation defence錘片組合：間距40mm，軸距140mm，轉速650r/min重慶交通大學重慶交通大學間距40mm，軸距140mm，

6、轉速650r/min靠壁面處錘片對流場的剪切作用最明顯重慶交通大學間距40mm，軸距140mm，轉速650r/min離軸心越小，錘片線速度越小，因此，錘片在剪切纖維時起主要作用的是錘片的尾端，即錘頭梯形部分部分。重慶交通大學間距40mm，軸距140mm，轉速650r/min40mm50mm60mm錘片間距增大錘片間距增大湍動能大小以及湍動能大小以及分布范圍都在不分布范圍都在不斷減小斷減小不不同同間間距距下下錘錘片片剖剖面面湍湍流流云云圖圖重慶交通大學13of19畢業(yè)答辯dissertation defence不同間距下轉速與壓力關系圖重慶交通大學重慶交通大學重慶交通大學間距40mm，軸距150

7、mm重慶交通大學名稱數(shù)值（mm）進料口尺寸（長*寬）278*100出料口尺寸（長*寬）578*150筒壁厚度4筒體尺寸（長*寬*高）676*400*510重慶交通大學重慶交通大學轉速（r/min）3004005006007008009001000質量（g）125.13 140.13 148.25 163.52 173.67 178.16 179.97 181.33重慶交通大學重慶交通大學17of19畢業(yè)答辯dissertation defence研究結論conclusion重慶交通大學18of19畢業(yè)答辯dissertation defence論文創(chuàng)新點12重慶交通大學將流體有限元的思想引入到PVA纖維流中，把PVA纖維料看做流體介質進行模擬和運算，建立了PVA纖維分散機錘片外流場的有限元模型，并進行了分析研究。19of19畢業(yè)答辯dissertation defence不足與展望重慶交通大學（1）將纖維與氣體假象成混合纖維流，只能進行粗略的預測和估算，其內(nèi)部運動數(shù)據(jù)難以做到精確，可使用氣固兩相流處理纖維流，觀察纖維在攪拌室內(nèi)的分布情況。（2）由于計