初始温度对水/银纳米流体与SARS病毒相互作用影响的分子动力学模拟研究

为解决超细粉末工业应用中不规则颗粒分类精度不足的问题，研究人员通过创新性地在分级机叶轮上添加金属丝网结构，诱导微涡流促进颗粒旋转，使不规则颗粒近似球形颗粒的流体动力学特性。研究系统评估了丝网位置、层数和孔径对分级性能的影响，发现单层中孔径丝网外置方案最优，显著提升D10、降低D90和span值，并通过新提出的PSD曲线重叠率和细/粗粉去除比指标验证了分类精度的提升。该研究为工业分级设备优化提供了新思路。

　　

在工业领域，超细粉末的应用日益广泛，从粉末涂料到制药行业都离不开精确的颗粒分级技术。然而，传统粉碎设备产生的颗粒往往形状不规则，这些"长相怪异"的颗粒在气流分级机中表现飘忽不定，就像一群不守规矩的学生，让分级机这位"老师"头疼不已。更麻烦的是，现有的分级理论都假设颗粒是完美的球形，而现实中的颗粒却千奇百怪，这种理想与现实的差距严重影响了分级精度。

广东威斯丹利粉末涂料科研有限公司等机构的研究人员独辟蹊径，不再纠结于如何让颗粒"长"得更圆，而是想办法让它们在分级过程中"转"起来。就像杂技演员通过快速旋转能让任何形状的物体看起来像个球体一样，研究人员通过在分级机叶轮上加装金属丝网，制造微小的涡流，迫使不规则颗粒快速旋转，从而模拟球形颗粒的运动特性。这项创新研究发表在《Powder Technology》上，为解决工业分级难题提供了新方案。

研究采用的主要技术方法包括：通过计算流体动力学分析分级机内部流场特性；使用激光粒度仪测定颗粒粒径分布(PSD)；建立离心力F_c与曳力F_d平衡方程计算理论切割粒径；设计不同丝网配置方案进行对比实验。

【Effect of wire mesh placement on particle size distribution】
研究发现，在叶轮外侧安装单层中等孔径(0.95mm×0.95mm)丝网效果最佳。这种配置使D₁₀显著提高，D₉₀和span值降低，部分分级效率曲线变得更陡峭，分级精度指标K值下降。新提出的PSD曲线重叠率和细/粗粉去除比两个指标也验证了分级效果的提升。

【Conclusions】
研究证实，丝网通过三重协同效应提升分级性能：微涡流诱导颗粒旋转、增加气流阻力改善流场均匀性、以及丝网自身的筛分作用。相比传统结构优化方法，这种从改变颗粒微观行为入手的策略更具创新性。该成果不仅为工业分级设备优化提供了新思路，也为理解复杂形状颗粒的流体动力学行为提供了理论参考。值得注意的是，丝网的最佳配置需要平衡微涡流强度与气流阻力，过密的丝网虽然能产生更强涡流，但会过度增加系统压降，这为后续研究指明了方向。