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随着现代高新技术产业、新材料产业和矿物深加工技术的不断发展,冶金、矿山、化工、建材、医药等相关领域不仅对各类超细粉体产品需求量不断增大,而且对粉体的原材料的质量提出了更高的要求,如具有细微和超细微的颗粒、严格的粒度分布和特定的颗粒形状等。本文针对目前振动磨机粉碎颗粒粒度极限(微米级),也即是“不细化”瓶颈问题,基于离散磨介群(磨介加物料)动力学模型的认识,主要研究以下内容:视待碎物料为离散体(粉体),比照粘性流体研究方式,建立离散体低速运动模型,通过剪切试验,探讨随着离散体运动速度加快,其粘性系数(剪切力)将发生变化,进而研究离散体在不同的运动速度条件下,其剪切力的变化规律。通过对超细振动磨机磨介对物料的冲击、研磨和剪切的观察,分析并抽象了离散体质点颗粒及磨介(圆柱体)的典型运动,借鉴粘性流体力学的研究方法,对理想离散体绕圆柱体运动及其规律进行了探讨,在此基础上,进行石膏、方解石和石英三种不同离散体绕圆柱体运动的风洞试验。研究表明:(1)离散体运动过程中,剪切力随速度的增大而增大,剪切力是打破颗粒细度极限的研究方向,有效增大剪切力对细化颗粒很有帮助。(2)借鉴粘性流体力学的研究方法,可以对超细振动磨机磨介与离散颗粒体的粉碎过程进行描述。圆柱体表面的正应力分布的理论曲线与实际曲线在一定范围内比较吻合,说明该方法具有一定的可行性。(3)物料的粉碎主要发生在“离散体漩涡区”即“雷诺应力区”。在该区域内,离散体颗粒将与主流离散体颗粒之间发生动量交换,也即是漩涡区颗粒运动的能量补充使得破碎能得以充分利用,还使雷诺应力加剧,加快了漩涡区内离散体颗粒的粉碎。(4)在离散磨介群动力学模型基础上,完善考虑了磨介群(磨介和物料)的位变性和时变性,能更加准确的说明磨介(圆柱体)的运动规律及其与物料之间的关系,这从根本上有别于以往以单颗粒等为对象的研究。上述研究不但有利于进一步丰富振动磨机粉磨理论,而且对进一步提高粉体制备水平,提高工业矿物资源的合理与高附加值利用水平具有指导意义。