PDF《含水率：物料参数中 JKR-表面能的设置》

含水率:物料参数中 JKR-表面能的设置 2017-11-27 王一强 物料含水率的不同,会导致不一样的料流行为.

在仿真中,如何根据不同的 含水率来设置物料参数,就成了物料校准的关键步骤. 首先来解释一下影响含水率效果的重要参数――JKR-表面能.了解接触力模 型的人都会熟悉,Hertz,DMT 等等都是不同的接触模型.JKR 就是其中的一种, 它是由三位科学家共同提出成型.主要考虑的是粘附力对弹性形变的影响,从而 让含水量大的物料流动行为也有了较为真实的仿真体现. 在EDEM BulkSim 软件中, JKR 是Hertz-Mindlin with JKR 这个接触模型下的一 个参数.它的取值有两个共同影响因素: 1:含水率程度(即干燥、较干、中等、较湿、湿等相对程度) 2:颗粒大小 Note: 1) 含水量和颗粒大小与 JKR 的值皆为正相关关系. 2) 物料颗粒模型中的小球直径的数值,直接设置为 JKR 数值,即为含水量中等 水平.以这个数值为标准,根据实际情况再来调整数值. 例:假设右图颗粒模型为物料中占比最多的. 则根据其小球直径的数值,40,把其设置为 JKR 的数值.则这个数值为含水量适中的水 平.把它作为标准便可根据实际情况进行批 处理设置. 根据上述规律: 1) 对于含有粉矿、球团矿、块矿等大小不一的矿种,一定大小的 JKR 数值 会使其中的粉矿看起来非常粘稠,然而大块颗粒几乎不受影响. (物理含 义:JKR 表面能一样,对大颗粒就是较干状态,对小颗粒就是较湿状态) 2) 不可仅仅根据 JKR 表面能来判断物料含水量多少(同样不可直接通过含 水率一个因素来设置表面能) 3) 物料与设备的 JKR 表面能数值则完全根据实际情况定夺.比如,若物料 极其粘稠, 可直接粘在设备壁上,则仿真实验中物料也要呈现出黏在设备 壁上才为准确.所以物料与设备间的表面能也同样需要增大,才能达到现 实状态. 以下例子作为参考: 粒度 13mm 到75mm 的球团铁矿,含水量 2%(即干燥状态) 1) 若其中 15mm 颗粒占大多数, 且颗粒模型中小球的直径为

10 mm, 则JKR 的推荐校准范围为:1--8 2) 若其中 20-30mm 颗粒占大多数,且颗粒模型中小球的直径为 18mm,则JKR 的推荐校准范围为:1―14 3) 若其中 75mm 颗粒占大多数, 且颗粒模型中小球的直径为

45 mm, 则JKR 的推荐校准范围为:5―35 上述例子中,10,18,45 分别含水量适中的水平,但此例子物料含水量 2%为非常干燥的情况,则JKR 的数值会分别在 10,18,45 之下.