包衣机包衣过程DEM-CFD仿真模拟及数值分析

本研究采用离散元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合模型，对新型旋转流化床(RFB)膜涂覆过程进行了数值模拟。在三维圆柱坐标下，模拟了离心力场中颗粒运动和流体运动，并将该模型应用于薄膜涂覆过程。采用一个简化的假设，即只有颗粒存在于喷涂区时才进行涂层，对RFB中的涂层过程进行了数值分析。通过对涂层颗粒色差的研究，对喷涂材料的均匀性进行了评价。数值模拟结果可以很好地模拟气泡的三维运动和颗粒环流。此外，在RFB中，喷涂材料在单个颗粒上的质量可以通过我们提出的模型来可视化。分析了喷涂材料分布与喷涂时间的关系。计算得到的喷射材料的质量分布可以用正态分布函数表示，与前人的研究在定性上有很好的一致性。采用数值和实验相结合的方法，研究了气速和离心加速度等操作参数对喷射材料均匀性的影响。采用数值模拟方法对流化床与常规流化床的涂覆过程进行了比较。结果表明，由于循环时间大大缩短，喷涂材料的均匀性大大提高。