摘要：为了准确分离沥青混合料CT(computerized tomography)图像内部的粘连集料颗粒,根据材料密度连续变化特点,对CT图像进行高斯平滑和H-maxima转换处理,消除图像噪音和降低图像内集料颗粒像素密度变异性,然后采用分水岭分割算法对沥青混合料CT图像内部粘连集料颗粒进行分割.确定分水岭分割后的集料颗粒尺寸参数,采用不同当量尺寸对集料颗粒级配进行虚拟筛分,对所提出的粘连集料颗粒分离方法进行筛分级配验证.结果表明:通过分水岭分割后的集料颗粒,采用等效直径作为当量尺寸进行级配虚拟筛分,结果与实际手工级配筛分结果吻合良好.该方法克服了以往研究中忽视对CT图像内部粘连集料颗粒的处理,是对计算机数字化设计沥青混合料级配的有益探索.

摘要：迷宫油箱是一种以促进污染物分离为目标的新型小型化液压油箱,针对其颗粒污染物分离区结构参数与分离效率关联规律不明的问题,首先,建立油液中颗粒污染物运动学模型,得到颗粒污染物在流场中的沉积与流场涡识别Q准则的联系;其次,采用CFD仿真方法,研究涡旋分离区结构参数对颗粒去除率和流场特性的影响规律,并基于正交试验法得到优选结构;最终,采用流场可视化试验验证仿真结果正确性。结果表明,颗粒污染物易聚集在流场中涡量较小的位置,即Q准则涡结构定义外侧,优选结构对直径为500μm的金属和非金属颗粒的分离效率分别提升了16%和89%。研究成果可为液压油箱轻量化小型化设计与优化提供理论和方法指导。

摘要：微小颗粒的分离在生物、医学、化学及环境等领域具有重要应用。基于微流控技术和铁磁流体的颗粒操控受到广泛关注,但现有研究普遍关注微尺度颗粒,亚微米及纳米尺度颗粒的操控技术仍不成熟。因此,该文旨在研究基于鞘流和负磁泳机制的亚微米颗粒分离。采用数值模拟方法对所设计微通道中铁磁流体中的二元抗磁颗粒分离进行系统研究;考察磁场和流场对颗粒分离的影响,分析规律并阐明力学机制;调节相关参数,实现了微米与微米、亚微米与微米、亚微米与亚微米颗粒的有效分离。该工作可为基于铁磁流体的生物颗粒分离装置的设计和优化提供参考。

摘要：颗粒材料在振动或流动情况下的分离行为如巴西果效应已经广为人知,为了解释这种分离行为已提出了渗透、对流、凝聚等一系列解释机制,但是尚未达成共识。本文研究颗粒上浮时所受的浮力,发现已有的大颗粒浮力计算方法无法解释大颗粒粒径改变时上浮行为不同这一典型现象。为此引入粒径比对已有的大颗粒浮力计算方法进行了修正,并证明了其合理性。此外,还研究了局部阻尼系数、振幅、颗粒密度对压强分布的影响。结果表明:所建议的修正办法能正确地计算不同粒径比下大颗粒受到的浮力;随着局部阻尼系数的增大,压强最大值增大,压强曲线下降趋势由直线变为曲线;随着颗粒密度的增大,压强最大值增大,但压强曲线下降趋势变化并不明显;随着加载振幅的增大,压强最大值与下降趋势变化均不明显。

摘要：通过剖析切流式旋风分离器的工作原理和内部流场的运动规律,给出了结构参数影响分离效率的因素,为旋风分离器的设计和改进提供借鉴。

摘要：以延安新区I期工程的马兰黄土为研究对象,分别采用筛分法、离心机法和静水沉降法对其进行颗粒分离试验,并利用激光粒度仪对3种分离方法的试验结果进行跟踪对比,以研究最适用于黄土颗粒的分离方法。结果表明:筛分法主要适用于粒径大于0.05mm的黄土颗粒的分离,对粒径小于0.05mm的黄土颗粒分离效果较差,筛分结果的可靠性偏低。离心机法由于自身的局限性且受影响因素较多,试验结果的可靠性较低;静水沉降法主要适用于粒径小于0.05mm的黄土颗粒的分离,颗粒分级效果显著,试验结果的可靠性较高,且试验精度满足要求,但对于粒径小于0.002mm的颗粒分离时间较长。通过3种试验方法的对比可知,在对黄土进行颗粒分离试验时,宜采用筛分—沉降相结合的分离方法,对于大于0.05mm的颗粒宜采用筛分,对于小于0.05mm的颗粒宜采用静水沉降法。

摘要：通过数值仿真研究了直径分别为3μm、5μm、10μm的聚苯乙烯微球在脉冲型介电电泳作用下的动态分离过程,结果表明:通过合理地调整流速、脉冲周期、电压幅值可以实现对颗粒混合物的特异性分离;在背景流速为30μm/s时,得到了在单步内提取中等粒径(直径5μm)颗粒的参数区间(电势6～7.5V,脉冲周期1.5～2.6s)。同时,进一步研究了其它条件不变时,占空比和电极非对称率对提取中等粒径颗粒的影响,结果表明:随着周期的增加,提取颗粒所需的占空比相应地增加;而随着电极非对称率的增加,DEP力的强度逐渐增加,提取颗粒所需的周期也相应增加。仿真结果与实验及已有分析解符合较好,为器件的系统设计和优化器件提供了依据。

摘要：目的 分析柔性生物质颗粒的应用背景,提出生物质的清洁度与取向分布是影响产品包装质量的2个关键因素。方法 从多相流的数值模拟方法、柔性颗粒建模理论、曳力模型适用性等角度总结国内外生物质流化研究成果。重点阐述本课题组在生物质表征、生物质分离与取向调控方面提出的解决方案。结果 机器视觉适用于生物质物理与力学性能的测量,多倾斜曲面通道可用于混合颗粒的有效分离,楔形通道的流场速度梯度能够加速非球形颗粒的取向调整。结论 概括了柔性生物质颗粒流化模拟中存在的主要问题,提出了未来的研究计划。

摘要：为达到一种新型重油加工工艺中低密度颗粒高效分离的要求,根据离心分离和重力沉降分离的原理,设计了一种新型阵列旋转喷射分布器,通过阵列射流,在喷雾造粒的同时,形成旋转流场,将低密度的固体颗粒与气相溶剂高效分离。建立了一套新型喷雾造粒分离塔实验装置,并优化了产生阵列射流的分布器的结构和位置,详细研究了不同条件下装置的分离性能。研究结果表明,具有环形阵列排布的新型分布器结构,能够产生可控制的旋转流场,对于密度为0.1～0.3g·cm-3的细小颗粒具有很好的分离效果,其分离效率可以达到95%,最高可达99%。