机械式高速混合机内部多粒径颗粒混合特性仿真
颗粒混合的方法
颗粒混合的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：颗粒混合是一种常见的工业生产过程，广泛应用于食品、医药、农业、化工等领域。
颗粒混合的目的是将不同颗粒的成分均匀混合，以满足产品配方的要求。
本文将介绍颗粒混合的方法和相关知识，帮助读者了解颗粒混合的原理和操作技巧。
一、颗粒混合的原理颗粒混合的原理是通过搅拌或其他物理作用，将不同颗粒按照一定比例混合在一起。
混合的目的是使各颗粒之间均匀分布，避免出现团聚或层积的情况。
颗粒混合的效果取决于混合设备的性能、操作工艺和颗粒的物性。
在颗粒混合的过程中，颗粒之间会发生碰撞、摩擦和剪切等物理作用，从而实现颗粒之间的分散与混合。
选择合适的混合设备和操作参数对颗粒混合的效果至关重要。
1. 机械搅拌法：机械搅拌是最常见的颗粒混合方法，通过搅拌机或混合机将颗粒混合在一起。
机械搅拌法适用于颗粒粒度较小、密度相近的颗粒混合。
2. 高剪切混合法：高剪切混合是利用高速旋转的叶片或刮板对颗粒进行剪切、挤压和碾压，实现颗粒之间的混合。
高剪切混合适用于粘性和难混合的颗粒。
3. 流体化床混合法：流体化床混合是将颗粒置于气流中，通过气流的搅拌和冲击使颗粒混合均匀。
流体化床混合法适用于易氧化的颗粒和易吸湿的颗粒。
4. 重力混合法：重力混合是利用颗粒自身的重力作用使颗粒混合在一起。
重力混合法适用于颗粒密度相近的颗粒。
三、颗粒混合的操作技巧1. 选择合适的混合设备：根据颗粒性质和混合要求选择合适的混合设备，确保混合效果良好。
2. 控制混合时间和速度：混合时间过长或速度过快都会影响颗粒混合的效果，应根据实际情况进行调整。
3. 确保混合物料的均匀性：在混合过程中定期取样检测，确保颗粒混合均匀。
4. 防止颗粒团聚和分层：避免颗粒团聚和分层现象的发生，以保证产品质量。
5. 清洁混合设备：定期清洁混合设备，防止颗粒残留和交叉污染。
通过以上方法和技巧，我们可以有效地进行颗粒混合，确保颗粒之间均匀混合，满足产品生产的要求。
螺旋搅拌混合机颗粒混合工艺参数优化方案
螺旋搅拌混合机颗粒混合工艺参数优化方案摘要：螺旋锥型混合机对混合物料适应性广，对热敏性物料不会产生过热，对颗粒物料不会压馈和磨碎，对比重悬殊和粒度不同的物料混合不会产生分屑离析现象。
本文根据作者多年工作经验，对螺旋搅拌混合机颗粒混合工艺参数优化进行了阐述和分析，供大家借鉴和参考。
关键词：螺旋搅拌混合机；颗粒混合；工艺参数；优化1、犁刀混合机工作原理及组成犁刀混合机由筒体、旋转主轴、犁刀组、飞刀组、支撑件、传动件、喷头、夹套等构成。
启动电机后，主轴带动犁刀组旋转，物料沿犁刀两侧面的法线方向抛出，流经飞刀组时，被高速旋转的飞刀迅速、高效地打断、分散。
物料被高速飞刀分散后，跌入混合机底部，犁刀组提供了物料混合所需要的复合力，被混合物料在混合机内部做全方位复合循环，迅速到达混合目的。
犁刀式混合机主轴及飞刀组固定方式为外置轴承座，和筒体接触处采用轮毂填料密封，其添料盒为精加工件，从而保证了混合机的密封性能，不漏料，很好地保护了外置轴承。
混合机底部采用气动大开门结构，密封严密，卸料速度快，卸料干净，更换物料时的清洁力度小。
喷雾操作有气动和电动两种方式可选：气动喷雾需要空压机配合，喷雾均匀；电动喷雾为流体泵直接打入，但喷雾均匀度不及气动方式。
有的混合场合，需要在一定温度下进行混合，这需要在犁刀混合机筒体外安装加热夹套。
加热方式有电加热和导热油加热两种方式可选：电加热方便，但升温速度慢；导热油加热需要配置油锅和导油动力、管道，投资较大，但升温速度快。
新型犁刀式混合机由圆形筒体、传动机构、犁刀、飞刀四部分组成；工作时，犁刀做圆周运动，物料被犁刀刀面分流成两个方向形成双向物料流，与两侧犁刀分流过来的物料相互交叉形成对流，当物料流经高速飞刀时又被高速飞刀叶片剪切和抛洒，从而在较短时间内达到均匀混合。
本机的混合精度高，混合时不产生离析，尤其对于容易团聚的物料，可以起到解聚和打散的作用。
犁刀混合机在各类产品的生产中得到了广泛的应用。
基于DPM模型的旋风分离器内颗粒浓度场模拟分析
基于DPM模型的旋风分离器内颗粒浓度场模拟分析高助威;王娟;王江云;冯留海;毛羽;魏耀东【摘要】To study the distribution of the particle concentration in cyclone,the RSM model and the particle stochastic trajectory model were used to simulate the gas-solid flow of the cyclone.The top ash ring and erosion of the wall were analyzed from particle concentration distribution and residence time.The results showed that the concentration of particles in the wall were distributed in a spiral gray band,and the width and pitch of the gray bands were different.Along radial direction,the particle concentration near the wall was high while other regions were low.Along axial direction,the particle concentration was larger in the bottom of the separation space,and the width of the spiral gray band increased but the pitch decreased.There was top ash ring under the roof of annular space,where a lot of particles gathered.The top ash ring was unevenly distributed,with obvious non-axisymmetric characteristics.Furthermore,the top ash ring had a certain periodicity shedding phenomenon.The performance would not only cause the escape of particles and reduce the separation efficiency of cyclone,but also cause erosion wear of the wall.In severe cases,the wall of the cyclone separator would be worn out,causing the equipment to failure.%为了研究旋风分离器内部颗粒浓度场的分布规律,采用RSM模型和颗粒随机轨道模型,对旋风分离器进行气-固两相流动数值模拟,并从浓度分布和停留时间两方面对顶灰环及壁面磨损现象进行分析.结果表明,壁面处的颗粒浓度呈螺旋状灰带分布,灰带的宽度和螺距不同;从径向看,除壁面附近浓度较高外,其他部位浓度较低;从轴向上看,在分离空间下部,螺旋灰带的宽度加大,螺距减小,颗粒浓度增大.在环形空间顶板下方有大量颗粒聚集,存在顶灰环现象,而且顶灰环分布不均匀,具有一定的准周期脱落特性.这不仅造成颗粒的逃逸,降低旋风分离器的分离性能,而且也会对壁面造成冲蚀磨损,严重时能够使分离壁面磨穿,造成设备失效.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】8页(P507-514)【关键词】旋风分离器;数值模拟;DPM;颗粒浓度;顶灰环;壁面磨损【作者】高助威;王娟;王江云;冯留海;毛羽;魏耀东【作者单位】中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;北京低碳清洁能源研究院,北京102209;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8旋风分离器是气-固分离过程的重要设备，因其结构简单，处理量大，维修方便等优点，在工业除尘、石油化工、煤炭发电等领域应用广泛[1]。
高速混合机参数
高速混合机参数高速混合机是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、食品、制药等行业。
它的主要参数包括转速、容积、功率等。
本文将围绕这些参数展开，介绍高速混合机的工作原理、优势和适用范围。
高速混合机的转速是一个关键参数。
转速越高，混合效果越好，但过高的转速会造成受力不均匀，甚至设备破裂的风险。
因此，对于不同的混合物，需要选择合适的转速。
一般来说，高速混合机的转速范围在1000-4000转/分钟之间。
容积也是衡量高速混合机性能的重要指标。
容积越大，可以一次性混合的物料量就越多，提高了生产效率。
但同时，容积过大也会增加设备的体积和重量，对生产线的布局和设备的安装提出了更高的要求。
因此，在选择高速混合机时，需要根据生产需求和工作场地的实际情况来确定合适的容积。
功率也是一个需要考虑的参数。
功率的大小与混合物的黏度、物料的比重等因素有关。
一般来说，高黏度或高比重的物料需要更大功率的高速混合机来完成混合过程。
因此，在选购设备时，需要根据物料的特性来选择合适的功率。
高速混合机具有多种优势。
首先，它能够快速而均匀地将不同颗粒、液体或粉末混合在一起，从而实现物料的均匀分布和混合。
其次，高速混合机的操作简单，只需按照设定参数启动设备即可完成混合过程，无需人工干预。
再次，高速混合机在混合过程中不会产生大量的热量，可以保持物料的原始性质。
此外，高速混合机还具有结构紧凑、占地面积小、维护方便等优点，适用于各种生产环境。
高速混合机广泛应用于化工、食品、制药等行业。
在化工行业，它常用于颜料、染料、涂料等的混合；在食品行业，它常用于面粉、酱料、调味品等的混合；在制药行业，它常用于药粉、药液等的混合。
高速混合机的应用范围很广，可以满足不同行业对混合工艺的要求。
高速混合机是一种重要的工业设备，其参数包括转速、容积、功率等。
在选购设备时，需要根据生产需求和物料特性来确定合适的参数。
高速混合机具有快速、均匀混合物料的优势，广泛应用于化工、食品、制药等行业。
高速混合机参数
高速混合机参数1. 引言高速混合机是一种常见的工业设备，广泛应用于制药、化工、食品等领域，用于将不同成分的粉体或颗粒快速混合均匀。
为了正确选择和使用高速混合机，我们需要了解其参数及其对混合效果的影响。
本文将详细介绍高速混合机的常见参数，包括转速、容积、形态结构等，并分析它们对混合效果的影响。
同时，我们还将讨论如何根据实际需求进行参数选择和优化。
2. 高速混合机参数详解2.1 转速高速混合机的转速是指混合器内部的搅拌器旋转速度。
转速的选择会直接影响混合的效果。
通常情况下，较高的转速可以加快混合速度，但也会增加动能损失和磨损。
在实际应用中，我们需要根据具体材料的特性和混合要求来选择合适的转速。
对于易结块的粉体材料，较高的转速可以有效地打破结块。
而对于易溅出的液体材料，较低的转速可以降低溅出的风险。
2.2 容积高速混合机的容积是指混合器内部有效容积。
容积的大小直接影响混合批量和负荷能力。
较大的容积可以同时处理更多的材料，提高生产效率。
然而，过大的容积可能导致混合时间过长，影响混合质量。
在选择容积时，需要考虑实际生产需求、工艺流程和设备配套使用等因素。
一般来说，容积应根据实际生产情况合理选择，既要满足生产需求，又要保证混合质量。
2.3 形态结构高速混合机的形态结构包括搅拌器形状、布置方式和容器结构等参数。
不同的形态结构会对混合效果产生重要影响。
常见的搅拌器形状有直线叶片、曲线叶片、斜面叶片等。
不同形状的叶片可以产生不同的剪切力和对流效应，从而实现不同的混合效果。
搅拌器的布置方式有单层叶片和多层叶片，多层叶片的布置方式可以增加混合的均匀度。
容器结构包括圆筒形、V形、U形等。
不同的容器结构会影响材料的流动性和混合效果。
2.4 其他参数除了上述参数外，高速混合机的其他参数还包括电机功率、材质和耐用性等。
这些参数对混合机的性能和使用寿命也有重要影响。
电机功率决定了混合机的驱动能力，通常情况下，较大的功率可以提高混合机的承载能力，但也会增加能耗。
聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究
聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究张宏飞;高永操;王廷梅;张新瑞【摘要】采用冷压-热烧结法制备聚苯酯(POB)改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察聚苯酯含量以及在110℃的航空液压油中浸泡后对改性PTFE材料机械性能和摩擦磨损性能的影响.试验结果显示:改性PTFE材料的硬度与聚苯酯含量成正比,而拉伸强度和拉断裂伸长率与聚苯酯含量成反比;改性PTFE材料的摩擦因数随聚苯酯含量增加先增大后减小,体积磨损率则呈减小趋势;改性PTFE材料的摩擦因数随着载荷增大而减小,而磨痕宽度随载荷的增大而增大;质量分数20％聚苯酯改性PTFE 的综合性能最优,并且具有很好的稳定性,在航空液压油浸泡后其性能变化不明显.%The PTFE composites reinforced with different content of polybenzoate (POB)filler were prepared by molding-sintering technique.The effects of POB content and 110 ℃ aircraft hydraulic immersion and sliding conditions on the mechanical and tribological behaviors were studied.The results show that with the increasing of the content of POB,the hardness of POB filled PTFE composites is increased,the tensile strength and elongation are decreased,the friction coefficient is first increased and then decreased,the wear rate is decreased.With the increasing in applied load,the friction coefficient of POB filled PTFE composites is deceased and the wear rate is increased.20％ (mass fraction) POB filled PTFE composites exhibit excellent comprehensive performance and stability in aircraft hydraulic oil.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)001【总页数】5页(P97-101)【关键词】聚四氟乙烯;机械性能;摩擦磨损;稳定性【作者】张宏飞;高永操;王廷梅;张新瑞【作者单位】陆航驻洛阳地区军事代表室河南洛阳471009;豫北机械厂河南新乡453003;中国科学院兰州化学物理研究所甘肃兰州730000;中国科学院兰州化学物理研究所甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TH117.1聚四氟乙烯(PTFE)性能优良，有“塑料王”的美誉，是目前应用于动密封的关键材料，但其在使役过程中，易冷流，抗蠕变和回弹性能差，导致聚四氟乙烯密封材料的密封可靠性和寿命难以满足实际应用的需求[1-3]。
第六章粉体混合与造粒.ppt
（二）原料预均化的基本原理
“平铺直取”：即采取堆料机将料一层一层地铺起来，用料时， 采用取料机垂直切取料层，这样取得的生料就较均齐。
预均化堆场的组成 ：
堆场建筑物 进料皮带机 堆料机 料堆 取料机 取料皮带机 取样装置 28
（三）预均化堆场的作用
储存作用：预均化堆场作为一种储存设施对原料提供足够
12
总体的标准偏差，用σ表示：
2
1 n
n i1
(Xi
2
a)
Xi—每个数据的数值 a－总体的数据均值
13
（3）混合度M：
M
S02 S02
S2 Sr2
完全分离状态时M=0； 完全混合时M=l； 混合过程中的M值为0~1
14
（4）离散度R 离散度R（变异系数）:不均匀程度。 R数值愈小说明混合的均匀度愈高。
（2）侧面取料 取料机再料堆的一侧，从一端到另 一端沿着料堆纵向往返取料。
（3）底部取料
35
作业： 1、简述均化设备的类型及原理。 2、预均化堆场的工作原理及作用。
36
第二节 粉体的造粒
一、基本概念
造粒（粒化）：将粉状物料添加结合剂做成流动性好的固 体颗粒的操作。
造粒的意义： （1）保持混合物的均匀度 （2）改善物理化学反应的条件 （3）提高物料流动性 （4）制造各种形状的产品
21
（二）气力均化设备 特点：没有运动部件，混合程度高，装置容量大，
功率消耗低，结构简单，维护方便，费用低
22
（1）流化式气力混合（间歇均化库）
均化原理：压缩空气经库底充气装置
的透气层进入库内的料层，使库内料
粉松动并呈流态化。库底充气装置各
GHL200快速混合制粒机验证方案
######车间GHL200快速混合制粒机验证方案##########有限公司验证目录1 引言1. 1 概述1. 2 验证小组成员2 安装确认的目的与范围3 安装确认内容：4 接收标准5 安装确认结果说明：二运行确认：三性能确认：四偏差调查表五结果评价六验证周期1 引言1. 1 概述部门/区域：###########制粒室目的/目标：符合#########物料的湿法制粒要求建议日期：开始：2008年10月日完成：2008年月日报告：2008年月日试验对象(范围)描述：GHL200快速混合制粒机是由江阴市中瑞干燥设备厂生产，是固体制剂生产的通用设备，型号GHL-200，混料槽为圆柱形，体积200升，有效容积140升，其内有一搅拌桨和一切碎浆，材质均为不锈钢。
物料在混料槽中混合并切碎成颗粒，然后通过放料口把物料放出。
技术参数：工作容积： 200升有效容积： 140升搅拌浆转速：低速 180转/分；高速270转/分切碎浆转速：低速 1500转/分；高速3000转/分混合电动机功率： 9KW/11 KW 电压：380V切碎电动机功率： 4.5KW/5.5 KW 电压：380V机器总重量： 1300kg生产厂：江阴市中瑞干燥设备厂评估意见和结论：通过测试可以确定GHL200快速混合制粒机运行是否平稳，无异常，物料混合的是否均匀，是否适合药品的生产。
2安装确认的目的与范围2. 1 目的安装确认是针对GHL200快速混合制粒机建立安装确认书面资料以证明符合相关要求。
2. 2 范围本验证是针对改装成防暴后的GHL200快速混合制粒机在湿法制粒中的配置状况及运转空间而进行。
（此设备的电机换成防暴电机，控制系统该成防暴的）3 安装确认内容3. 1 设备的鉴别内容是以目视法检查设备的标识。
目视法检查设备的标识核查人核对人日期3. 2 基本资料检查目的：检查是否有各种必需的书面资料。
核查人核对人日期3. 3 设备所需外部支持条件确认3. 3. 1 目的：确认设备的安装是否符合原设计的条件。
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机械式高速混合机内部多粒径颗粒混合特性仿真谢红笑;刘雪东;尹传忠;马乾;温传美【摘要】采用离散单元法(DEM)对机械式高速混合机内部4种不同粒径亚克力球形颗粒组成的颗粒群的运动混合过程进行数值模拟,分析颗粒混合特性.结果表明,快速混合区域主要集中在混合机中下部,混合机内部颗粒在搅拌桨作用下呈现连续螺旋上下运动状态,中心形成漩涡,高速飞刀有效地防止颗粒团聚;高速混合机的特殊结构以及大小颗粒各异的流动行为,导致颗粒在静止过程中边缘出现少量小颗粒偏析现象;颗粒受力与速度随着高度的增加逐渐减小,并且越高层颗粒受力与速度降低越慢,颗粒尺寸越大颗粒受力与颗粒速度越大,高速旋转的颗粒受到较大离心力作用,使得颗粒法向力大于切向力,颗粒尺寸越大,法向力与切向力差距越大.【期刊名称】《中国粉体技术》【年(卷),期】2018(024)002【总页数】7页(P11-17)【关键词】机械式高速混合机;离散单元法;多粒径颗粒;颗粒运动;颗粒受力【作者】谢红笑;刘雪东;尹传忠;马乾;温传美【作者单位】常州大学机械工程学院,江苏常州213000;常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室,江苏常州213000【正文语种】中文【中图分类】TK121干燥粉体物料的混合广泛应用于化工、饲料、制药、食品、材料（粉体冶金）等领域。
2种或2种以上不同特性的物料，在机械或是其他外力的作用下相互进入到对方物料所在区域，物料颗粒的运动速度、方向、位置不断发生变化，使各特性的物料颗粒在总体区域及各个子空间内分布均匀，这样的一个过程就是混合[1]。
机械式混合具有混合快、混合均匀、机器操作方便、布置灵活、对环境无污染、维修简单等突出优势[2-3]。
搅拌桨与高速飞刀是高速混合机进行颗粒混合的核心构件，研究颗粒的运动行为对于提高高速混合机混合质量和混合效率具有重要意义[4-5]。
Alian等[6]开展了一系列颗粒混合实验，通过改变初始装填方式、物料装填系数、转速等条件，探究固体颗粒搅拌速率的变化规律和混合均匀度的变化规律。
Veerakiet等[7]通过改变搅拌桨的桨叶数研究混合扩散系数的变化规律，进而提高混合机的混合性能。
Halidan等[8]采用离散单元法（DEM）研究立式高速混合机内颗粒的大小与密度对颗粒运动行为的影响，进而提高高速混合机的混合性能。
国内外学者的实验或数值仿真重点多集中在高速混合机的混合效率以及混合均匀度，对高速混合机内的颗粒运动规律探究较少，对多粒径颗粒的混合研究更少。
鉴于此，采用离散单元法对高速混合机内部多粒径颗粒的混合过程进行数值模拟，对探索颗粒运动特性的研究以及优化高速混合机结构设计具有一定的参考意义。
1 计算域模型及设置1.1 模型建立机械式高速混合机结构示意图如图1所示。
釜体呈圆筒形，为多层结构，分内外层、夹套和隔热层；搅拌桨由驱动轴带动旋转，其驱动装置由调速电机、传动轴、皮带轮等组成。
图1 高速混合机结构示意图Fig.1 Schematic of high speed mixer采用离散单元软件EDEM[9-10]建立高速混合机仿真计算模型，如图2所示。
模型主要由搅拌桨、高速飞刀、釜体、挡板四部分组成。
其中釜体直径Φ=180 mm，高度H=180 mm；搅拌桨直径db=172 mm；高速飞刀直径dc=37 mm；挡板长度L=50 mm。
图2 高速混合机仿真计算模型Fig.2 Simulated computational model of high speed mixer1.2 控制方程离散单元法是根据离散单元间的相互作用和牛顿第二定律，通过不断循环计算获得颗粒在每个时间步的位置信息和速度信息，同时能够获得颗粒间发生接触碰撞时的接触力，得到颗粒运动的详细微观数据信息，进而建立宏观运动与微观行为的联系，更好地掌握颗粒运动规律[11]。
图3为离散单元法接触模型，颗粒与颗粒间、颗粒与几何体之间均采用振动方程进行模拟，接触模型采用Hertz-Mindlin接触模型，法向部分来自Hertz接触理论，切向部分则来自Mindlin接触理论[12]。
图3 离散元方法接触模型Fig.3 Contact model in DEM图注：XA，l、YA，l、ZA，l、XBl、YB，l、ZB，l、分别为颗粒A、B 的坐标轴颗粒间法向力和法向阻尼力为式中：E*为等效弹性模量，MPa；R*为等效粒子半径，m；Un为颗粒的法向重叠量，m；β为阻尼系数；kn为法向刚度N/m；m*为等效质量，kg；为相对速度的法向分量值，m/s。
式中：E 为颗粒的弹性模量，MPa；μ 泊松比；Ri、Rj为球体接触半径，m；mi、mj为颗粒 i，j的等效质量，kg。
颗粒间的切向力和切向阻尼力为其中：式中：Ut为切向重叠量，m；kt为切向刚度，N/m；G 为等效剪切模量，MPa为切向相对速度，m/s。
1.3 模拟参数的设置DEM设置。
采用模拟软件EDEM 2.7.1，EDEM的相关参数设置[13]如表1所示。
混合对象为质量比为1∶1∶1∶1 的 4 种均匀球形亚克力颗粒组成的颗粒群,每种颗粒质量为0.4 kg，颗粒直径分别为2、3、4、5 mm（颗粒数量分别为 79 577、23 578、9 947、5 092），并且以小粒径颗粒在下大粒径颗粒在上的原则依次填充，混合颗粒群的粒径分布如图4所示。
混合过程中，搅拌桨转速为1 400 r/min；高速飞刀转速为3 000 r/min，转动方向与搅拌桨相同。
图4 混合颗粒群的粒径分布图Fig.4 Particle size distribution of mixing particle group表1 EDEM参数设置Tab.1 Parameters setting of EDEM接触参数颗粒参数颗粒与颗粒无滑移0.5 0.6 0.05 0.35 1 400 1.3×109颗粒与壁面无滑移 0.5 0.40.051.4 混合质量评价对整个高速混合机进行12×12×12的空间网格划分,细分网格如图5所示。
以0.2 s为时间间隔将0～5 s不同时刻的各个网格中的颗粒总数以及每个网格中各种颗粒数量进行导出计算[14]。
式中：为所有样本颗粒数的平均值；Xi为某一样本中颗粒i的数量；N为样本的数量；σ为标准偏差；R为离散系数，离散系数越小，表明颗粒的混合均匀度越高。
当式中N很大时，即样本的观察数值很多时，就比较接近和代表了总体。
颗粒静止后的环形网格模型划分如图6所示。
对每个网格区域内的颗粒数目进行统计，得到各区域内4种不同粒径颗粒的数目，并计算其绝对平均粒径 d[15]，计算公式为式中：di为颗粒 i的直径，m；mi为颗粒 i的质量，kg。
为了表征颗粒静止后各个环形网格区域内颗粒粒度大小的差异，引入相对平均粒度，它是各区域内颗粒的绝对平均粒径与整个高速混合机内颗粒的绝对平均粒径的比值。
图5 细分网格Fig.5 The subdivided mesh图6 颗粒静止后的环形网格模型Fig.6 Annular mesh model after particle mixing process为量化高速混合机内部颗粒的偏析分布，统计如图6b所划分的环形网格区域内大颗粒的体积分数。
使用不同网格区域内大颗粒所占体积分数之间的差值，表征高速混合机内各网格区域颗粒是否形成偏析结构。
针对偏析结构，定义偏析指数SI：即用大颗粒在第n个网格中的体积分数φn，与大颗粒在整个高速混合机内颗粒群的体积分数φ0之间差值的绝对值，来表示偏析程度。
SI值越低，表明偏析程度越小。
2 结果与讨论2.1 颗粒混合过程2.1.1 颗粒混合均匀度图7为离散系数随时间的变化规律。
由图可知，离散系数随时间不断减小，混合均匀度不断提高，混合时间为3 s时，离散系数达到0.15，3 s后离散系数基本保持不变，颗粒混合均匀。
图7 离散系数随时间的变化规律Fig.7 Relative standard deviation of mixingwith time2.1.2 颗粒运动轨迹图8为高速混合机内颗粒在0、0.5、1、3 s 4个不同时刻的混合状况，0 s时，4种颗粒几乎是完全分离的状态，随着搅拌桨与高速飞刀的转动，4种颗粒逐渐混合，最终获得一个均匀度高的混合物。
图8 不同时刻颗粒混合状况Fig.8 Movement condition of particles图9为直径为4 mm和5 mm颗粒的速度矢量图。
由图可知，高速旋转的搅拌桨借助表面与物料的磨擦力及侧面对物料的推力使物料沿搅拌桨切向运动，由于离心力的作用，又被抛向釜体内壁，并且沿壁面上升。
一部分颗粒运动至高速飞刀位置被分散，另外一部分颗粒升高到一定高度时，由于重力作用又落回到搅拌桨中心，接着又被抛起，这种上升运动与切向运动结合，使物料处于连续的螺旋状上下运动状态。
并且整个过程中伴随着碰撞、折射、反弹等剧烈运动。
图9 直径为4 mm和5 mm颗粒速度矢量图Fig.9 Velocity vector diagram of 4 and 5 millimeter particles2.1.3 颗粒粒度分布及偏析行为颗粒在不同区域内的相对平均粒径如图10所示。
x＝0处为高速混合机对称中心，将各数值与1进行比较，其中，高速飞刀一侧自边缘往中心呈现出由小变大再变小的粒度分布，挡板一侧呈现由小变大再变小的粒度分布，颗粒相对平均粒径波动范围在-0.05～0.05之间，在颗粒静止过程中混合机边缘出现小颗粒增多现象。
图10 颗粒在不同区域的相对平均粒径Fig.10 Relative to the average particle size in different regions图11为颗粒在环形网格内的偏析指数分布，其值在0～0.07之间波动，相对于高速飞刀一侧，挡板一侧偏析指数波动稍大，并且位于高速混合机边缘部分偏析指数SI增大，出现少量小颗粒偏析现象。
静止过程中，高速混合机挡板位置的特殊构造以及大小颗粒各异的流动行为差异导致了颗粒在挡板一侧和高速飞刀一侧之间存在不同的粒度偏析结构。
图11 颗粒在环形网格内的偏析指数分布Fig.11 The segregation index of particles in annular mesh2.2 颗粒受力与速度分析利用EDEM的后处理工具，将模型进行分层网格划分，如图12所示。
研究不同高度和不同粒径颗粒的运动和受力情况，将数据进行分析整理得到颗粒的合力和速度的变化规律。
图12 分层网格Fig.12 Layered mesh研究高速混合机内部颗粒的运动学特性分析对提高高速混合机性能具有重要意义。
图13为颗粒平均速度与受力随高度的变化规律。