行星滚筒滚磨加工中液固两相湍流运动机理的计算和实验研究的任务书.pdfVIP

行星滚筒滚磨加工中液固两相湍流运动机理的计算

和实验研究的任务书

任务书

一、研究背景

行星滚筒是一种重要的粉末冶金装备，其主要功能是对粉末进行混合、

球磨、合成等加工，具有结构简单、操作方便、适用范围广等优点，因

此在粉末冶金、化工、食品等行业得到广泛应用。行星滚筒的滚磨加工

过程中，粉末与球体在液体中进行湍流运动，相互碰撞、磨擦，使得粉

末表面得到细微的切削或撞击，从而实现粉末的混合、球磨等加工目的。

因此，行星滚筒内部液固两相流的湍流运动机理是影响加工效果和优化

加工参数的关键因素。

二、研究任务

本研究旨在通过计算和实验手段，深入探究行星滚筒加工过程中液固两

相的湍流运动机理，具体任务如下：

1.建立行星滚筒液固两相湍流运动的数学模型，对湍流运动的控制方程

进行求解，得到粉末、液体和球体在运动过程中的速度、压力和温度等

关键参数。

2.制作不同参数的行星滚筒实验样机，并对不同参数下的液固两相流动

情况进行实验研究，通过高速摄影等手段获取流体速度场和固体颗粒运

动图像，并通过图像处理技术对实验结果进行分析和比较。

3.将实验结果与数值计算结果进行验证和比较，探究不同操作条件对液

固两相湍流运动的影响，分析球磨加工效果与操作参数的关系，为优化

行星滚筒加工工艺提供支撑。

三、预期成果

1.建立定量描述行星滚筒加工液固两相湍流运动的数学模型，对湍流运

动进行数值计算，得到关键参数的定量结果。

2.制作并测试不同参数下的行星滚筒实验样机，获取液固两相的流动情

况，得到液固两相运动的定量实验数据和流场颗粒运动图像。

3.分析不同操作条件对行星滚筒加工效果的影响，揭示液固两相湍流运

动的机理、规律和优化方法，并提出行星滚筒加工优化设计方案。

四、研究计划

第一年：建立定量描述行星滚筒加工液固两相湍流运动的数学模型，

湍流运动进行数值计算，初步确定实验的加工参数和操作条件。

第二年：制作不同参数的行星滚筒实验样机，并进行实验研究，获取液

固两相的流动情况和固体颗粒运动图像。

第三年：分析不同操作条件对行星滚筒加工效果的影响，揭示液固两相

湍流运动的机理、规律和优化方法，并提出行星滚筒加工优化设计方案。

五、经费预算

本研究项目所需经费15万元，其中：

1.实验设备费用：8万元。

2.实验耗材费用：2万元。

3.差旅交际费用：1万元。

4.研究人员工资及津贴：4万元。

5.其他费用：0.5万元。

六、研究团队和分工

本研究项目由以下人员组成：

1.项目负责人：XX，主要负责研究方案的制定、实验设计和结果分析。

2.联合负责人：XXX，主要负责数值计算以及实验研究中流场和颗粒运动

的高速摄影和图像处理。

3.研究人员：X名，主要负责实验的准备、执行和数据处理以及结果分

析。

4.助理：X名，主要负责实验的协助工作和信息搜集。

团队成员的分工既注重各自专业背景和能力特点的互补，也需考虑在任

务实施过程中加强团队协作和交流，充分发挥团队的协同效应，提高研

究项目的科研成果和实际应用效益。