朱玉田，欧阳智婉，刘钊

（同济大学，上海 201800）

0 引言

珠磨机是现代工业中制备超细粉体的主要设备之一，在碳酸钙、矿石、高岭土及新材料超细研磨等领域广泛应用[1-2]。珠磨机工作时，高速旋转的搅拌器带动研磨腔内的介质一起运动，物料在研磨介质间的碰撞、摩擦、剪切作用下被粉碎[3]，研磨介质的运动特征影响物料在腔内的粉碎过程，而流场流动的特征可近似反映研磨介质的运动。目前，国内外许多学者采用数值仿真的方法研究磨机流场，通过流场的速度、湍流强度、湍流耗散率以及湍动能等指标来定性分析磨机研磨效果。Blecher.L等[4]通过仿真搅拌球磨机研磨腔的流场，得到研磨腔内能量分布情况，推断能量耗散影响磨机的研磨效果。Graeme.L[5]仿真研究了Netzsch卧式珠磨机的研磨腔流场，提出将黏性耗散率作为局部研磨效果的评价指标。龚曙光[6]仿真研究了不同分散盘结构对湍流强度分布和湍流耗散率的影响，以湍流强度和湍流耗散率数值大小来评价研磨效果优劣。张宏伟[7]对叶轮式介质搅拌磨机的流场进行数值模拟，认为流场能量的分配和传输是影响研磨效果的因素，其中研磨腔内流场的能量分布基于湍流强度、湍动能这两个指标分析，能量传输利用率则是基于湍流耗散率计算。这些研究主要是分析湍流强度、湍动能和湍流耗散率等指标在研磨腔流场中的变化规律，还没有综合的评价研磨腔内各点研磨效果的评价指标。

本文以W型卧式珠磨机作为研究对象，研磨腔内的混合体是研磨介质、物料与溶剂组成的料浆，其中研磨介质是氧化锆珠，料浆种类是重质碳酸钙，仿真时将混合流体假设为均一单相流进行研究。……