何 鹏，肖 骁，2，张国旺，2，龙 渊，2，赵 湘，2，谢睿宁

（1.长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012；2.湖南金磨科技有限责任公司，湖南 长沙 410012）

气流涡旋微粉机是一种集粉碎、分级为一体的微粉碎设备，该机结构简单紧凑、粉碎性能良好，目前广泛应用于食品、药材、饲料粉碎等行业。该设备因其特殊结构以及粉磨机理受到了新材料领域生产厂商的青睐［1］，近年来广泛应用于球形石墨的大规模工业化生产中。由于设备内部石墨颗粒运动复杂多样，目前对气流涡旋微粉机制备球形石墨的机理研究仍不充分。国内外研究人员主要通过制造实验机，并不断调整设备结构参数和工艺参数对气流涡旋微粉机进行改进。

ANSYS fluent作为一款功能全面的流体动力学计算软件，可对设备内部复杂多相流流场进行数值模拟，目前fluent多相流模型已成功应用于旋风分离器、辊磨机和锤片式粉碎机等设备的流场分析中［2－4］。气流涡旋微粉机的结构设计较为简单，但在制备球形石墨时内部流场相对复杂，难以直接进行测量观察。为直观了解气流涡旋微粉机的石墨球形化过程，本文采用欧拉多相流模型对气流涡旋微粉机腔室流场进行气固两相流模拟，通过数值计算出设备工作时腔室内部流体的真实流动状态，并进行实验验证分析，初步揭示气固两相流场的运动规律，为设备进一步改进设计提供理论指导。

1 石墨颗粒球形化机理分析

以天然鳞片石墨为原料，使用气流涡旋微粉机生产球形石墨。……