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基于DEM的连续式搅拌器参数优化研究
| 论文题名： | 基于DEM的连续式搅拌器参数优化研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;连续式搅拌器;离散元法;就地热再生;搅拌均匀性 |
| 摘要： | 就地热再生是一种新型沥青路面养护工艺，具有经济、环保、高效等优点，近年来受到公路养护行业的广泛关注。复拌机作为就地热再生机组的关键组成部分，其搅拌系统的工作性能直接关系到再生沥青路面的质量。目前连续式搅拌器大多基于间歇式搅拌器设计经验研发，沥青混合料的搅拌质量不能满足就地热再生工艺需求。基于此，本文以某型连续式搅拌器为例，研究搅拌结构参数及工艺参数对搅拌质量的影响，以期最大限度提升搅拌器工作性能。 首先，分析了某型连续式搅拌器的使用工况及搅拌性能，确定了优化目标，并对结构参数及工艺参数提出了改进方案。其次，基于相似理论建立了仿真模型，结合实验及工程实例，验证了仿真模型的合理性。最后，通过离散元法（DiscreteElementMethod,DEM）研究了结构参数及工艺参数对搅拌效果的影响规律，并采用响应面法对搅拌参数进行了优选。 研究结果表明：合理范围内减小叶片安装角可以获得更长的搅拌时间，但对搅拌均匀性影响较小；连续式搅拌装置中合理增设返回叶片能有效提升搅拌时间及搅拌均匀性；连续式沥青混合料搅拌器中使用单置式搅拌臂难以有效提升搅拌质量；叶片安装角、返回叶片、搅拌转速各单因素对搅拌效果的影响显著性顺序为，返回叶片gt;搅拌转速gt;叶片安装角；以颗粒离散系数最小、搅拌时间20s为性能优化目标进行参数优选，优化后搅拌时间及搅拌均匀性达到了设计目标，较佳的参数匹配为：双轴交错45°布置、叶片安装角34°、3对返回叶片、搅拌转速76r/min。 |
| 作者： | 周凯旋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 高子渝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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