【摘要】：水泥是目前使用最廣泛、消耗最多的建筑材料其生產(chǎn)過程是一個(gè)高能耗、高污染的過程。如何降低水泥生產(chǎn)過程的能耗,并且提高水泥的性能,是現(xiàn)階段急需解決的問題。而水力空化效應(yīng)發(fā)生時(shí)伴隨著巨大的能量釋放,如何有效的利用這種能量,也是值得探索的問題。本文著力將水力空化效應(yīng)與水泥生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合,研究分析如何通過水力空化效應(yīng)提高水泥的生產(chǎn)效率以及性能。首先,本文通過比對各類空化反應(yīng)機(jī)理以及現(xiàn)有空化反應(yīng)器,選擇合理的適用于本文的空化反應(yīng)發(fā)生裝置。其次,討論了主動(dòng)水力空化設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù),通過流體力學(xué)理論簡化推導(dǎo)出空化設(shè)備葉片間縫隙大小與其所需能耗關(guān)系,并通過Fluent有限元軟件對水力空化反應(yīng)發(fā)生器中的流場進(jìn)行了模擬驗(yàn)證。最后,通過比表面積試驗(yàn)、篩余量試驗(yàn)以及水泥強(qiáng)度試驗(yàn)等探究了空化效應(yīng)活化后的水泥性能,得出以下結(jié)論:(1)主動(dòng)水力空化設(shè)備構(gòu)造簡單并且產(chǎn)生的空化效應(yīng)劇烈,流體力學(xué)簡化計(jì)算可知當(dāng)空化反應(yīng)葉片中定子與轉(zhuǎn)子大小為0.5mm時(shí),設(shè)備能耗較合理。并通過Fluent有限元軟件對水力空化反應(yīng)發(fā)生器中的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,驗(yàn)證了空化現(xiàn)象最先將在轉(zhuǎn)子周圍發(fā)生,且隨著液體溫度的升高向周圍擴(kuò)散。(2)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,通過水力空化效應(yīng)對水泥進(jìn)行活化可使水泥的比表面積達(dá)到8000cm2/g以上,并且與干磨(球磨機(jī)研磨)相比,在水力空化設(shè)備中研磨可以節(jié)約至少30%的能耗。并且水力空化效應(yīng)對于長期存放而致失活的水泥具有恢復(fù)水泥標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的效果。在冬季施工時(shí),水力空化效應(yīng)對蒸汽養(yǎng)護(hù)的水泥石具有良好的影響,可以將水泥石的等溫時(shí)效溫度降低10～15℃C,或?qū)⑵湔羝B(yǎng)護(hù)時(shí)間縮短1～1.5h而不影響其強(qiáng)度。(3)經(jīng)過適度空化效應(yīng)活化后的不同種類水泥各個(gè)時(shí)期的抗壓強(qiáng)度都明顯提高,對于礦渣水泥效果尤其明顯。且水力空化效應(yīng)對粉煤灰顆粒具有非常好的活化效果,它可以破壞粉煤灰顆粒表面,使得粉煤灰顆粒的內(nèi)部玻璃相暴露出來,使得其進(jìn)一步參與水化反應(yīng),從而大大提高粉煤灰水泥中粉煤灰的活性。并且空化效應(yīng)還可以有效的改善粉煤灰的顆粒的粒度組成,使得粉煤灰水泥試件更加密實(shí)。
【圖文】：

免的會(huì)或多或少的溶入一些氣體，在液體中的氣泡半徑大小在２０ｐｍ能見到的，當(dāng)液體處于低壓區(qū)，這些的氣壓降低溶解在液體中的氣核就，液體中的氣核膨脹發(fā)展的尤為劇核會(huì)迅速的潰滅并形成小的氣泡，，小的氣泡。氣泡在潰滅的瞬間會(huì)產(chǎn)周圍局部溫度急劇上升，我們將液體中，假定其在受內(nèi)、外壓強(qiáng)作用

圖１－２論文技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋Ｒｏｕｔｅ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ172.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2694371