陕工网讯(卜宇凡)近日,国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》在线刊登了题为《Enhanced Coarse-Grained Strategy for MixingProcess in High-Solid Content System》的研究论文,报道了西安近代化学研究所在离散元多尺度混合数值仿真领域的最新进展。围绕高固相含量复合材料混合工艺设计及优化发展需求,研究团队创新性提出了改进的粗粒化模型,高效实现了对数以百万甚至千万计粉体颗粒混合过程和颗粒受力的仿真预估,并结合多尺度实验系统验证了该模型的准确性,为复合材料混合工艺的效率和安全性提升提供了科学指导。
高固相含量且颗粒紧密堆积体系的混合工艺在火炸药以及化工、锂电池等领域广泛存在。对于如此大量的颗粒,通过数值仿真的方法准确追踪颗粒的运动和受力是该领域学者始终致力解决的难点。为满足工程问题中对计算精度和时长的更高要求,该研究基于滚动摩擦力矩守恒的原则创新性地建立了一种改进的粗粒化模型,并通过不同量级的实验进行了验证。利用行星式捏合机作为典型案例,系统开展了不同工艺参数、结构参数对混合过程中颗粒运动状态、混合效率以及安全性的综合影响研究,充分体现了该模型在相关领域评估和优化工艺以及设备设计等方面的显著优势。
《Chemical Engineering Journal》为国际化工领域高水平期刊(中科院1 区 TOP 期刊,影响因子13.2),长期聚焦化工理论与工程应用结合、材料以及能源等方向的前沿研究成果。该论文的发表充分展示了研究所在离散元多尺度混合数值仿真领域的研究深度和实力,进一步提升了研究所的国际学术影响力,为火炸药混合工艺的数字化升级、实现工艺本质安全提供重要支撑。
责任编辑:白子璐
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