A computer simulation for mixing index analysis of particles in bladed mixers using discrete element method
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
การผสมอนุภาคเป็นกระบวนการที่สำคัญในอุตสาหกรรมที่หลากหลายรวมถึงเคมีภัณฑ์ อาหารเครื่องสำอาง เหมืองแร่ เกษตรกรรมและเวชภัณฑ์ ในการศึกษานี้ได้ทำการศึกษาจลนพลศาสตร์การผสมและรูปแบบการไหลของอนุภาคทรงกลมในเครื่องผสมแบบทรงกระบอกโดยใช้วิธีองค์ประกอบแบบไม่ต่อเนื่อง (DEM) จำนวนใบพัดมีการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 1 ถึง 4 ใบและผลกระทบของจำนวนใบกวนที่มีต่อการไหลของอนุภาคแรงสัมผัสของใบกวนและจลนพลศาสตร์การผสมกันถูกศึกษาด้วยมุมใบ 45° และ 90° คุณภาพการผสมของอนุภาคถูกอธิบายด้วยดัชนีการผสมของ Lacey ผลการจำลองพบว่าการใช้ใบกวนสองหรือสามใบให้ประสิทธิภาพการผสมดีกว่าการใช้ใบกวนหนึ่งหรือสี่ใบ ผลการศึกษาพบว่า 45° เป็นมุมที่แสดงอัตราการผสมสูงสุด นอกจากนี้พบว่าความเร็วของอนุภาคได้รับอิทธิพลจากจำนวนของใบกวนที่ใช้ในระบบผสม การคำนวณแรงกระทำระหว่างอนุภาคกับใบกวนแสดงให้เห็นว่าการใช้จำนวนใบกวนที่แตกต่างกันทำให้เกิดการกระจายแรงอย่างมีนัยสำคัญ
Article Details
References
Chandratilleke GR, Yu AB, Stewart RL, Bridgwater J. Effects of blade rake angle and gap on particle mixing in a cylindrical mixer. Power Technology. 2009; 193: 303-311.
Siraj MS, Radl S, Glasser BJ, Khinast JG. Effect of blade angle and particle size on powder mixing performance in a rectangular box. Powder Technology. 2011; 211: 100-113.
Havlica J, Jirounkova K, Travnickova T, Kohout M. The effect of rotational speed on granular flow in a vertical bladed mixer. Powder Technology. 2015; 280: 180-190.
Boonkanokwong V, Remy B, Khinast JG, Glasser BJ. The effect of the number of impeller blade on granular flow in a bladed mixer. Power Technology. 2016; 302: 333-349.
Cundal P, Strack O. A discrete numerical model for granular assemblies. Geotechnique. 1979; 29(2): 47-65.
Mindlin RD, Deresiewicz H. Elastic spheres in contact under varying oblique forces. Journal of Applied Mechanics, Transactions ASME. 1953; 20: 327-344.
Prakotmak P. CFD-DEM simulation of minimum fluidization velocity for gas-solid medium. Journal of the Thai Society of Agricultural Engineering. 2019; 25(1): 19-27.
EDEM. EDEM 2.6 Theory Reference Guide, 2014; 5.
ไม้หอม วิลาศ. การผสมอนุภาคในเครื่องผสมคงที่โดยอาศัยแรงโน้มถ่วง วิทยานิพนธ์ ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต. นครปฐม: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน. 2562.
Li Y, Xu Y, Thornton C. A comparison of discrete element simulations and experiments for “sandpiles” composed of spherical particles. Powder Technology. 2005; 160(3): 219–228.
Lacey P. Developments in theory of particulate mixing. Journal of Applied Chemistry. 1954; 4: 257.