气流粉碎工艺是制备超细粉体的一种重要方法,在超细粉体制备领域发挥着重要作用。在气流粉碎工艺过程中,对不同种类的物料,粉碎情况都不相同,粉碎加工过程的多项参数对粉碎结果都有影响。目前气流粉碎工艺的很多研究尚处于初级阶段,还没有一台气流粉碎机可以实现面对所有物料颗粒进行粉碎的功能。本文将计算机可视化仿真技术引入气流粉碎工艺当中,把两门学科结合起来,建立起对多种粉体具有普适性的气流粉碎碰撞过程的计算机仿真系统,在一定程度上为以后的研究提供了理论和实践基础。本文首先对气流粉碎工艺和计算机仿真技术的发展进行了介绍,介绍了气流粉碎和计算机仿真技术的一些基本概念和基础理论。提出并证明了了气流粉碎过程中的粉体行为符合分形理论要求,粉体在粉碎过程中的行为可以用分形理论加以描述的观点,并在传统能量判别理论的基础上结合分形理论和有限元数值分析技术,建立起气流粉碎过程的仿真计算系统,以达到粉碎操作的最优化、粉碎过程的可视化的效果。本文提出了气流粉碎过程的仿真计算系统的建立方法,建立了靶板式、流化床式和扁平式三种气流粉碎机的粉碎仿真分析计算模型。这些模型对于粉碎过程中的各种粉体系统具有一定的普适性。确定了粉碎过程数值模拟的具体方法,并运用ANSYS软件的LS-DYNA系统模拟计算了靶板式、流化床式和扁平式三种气流粉碎机的粉碎工况。通过仿真实验研究确定了不同粉碎物料粉碎粒径与进料速度、分形维数之间的数学关系,得出三者的函数关系。提出在计算过程中可用速度比代替颗粒数量百分比,即用整体速度的降低代替部分颗粒的速度丧失,经实验证明与实际粉碎效果相同。提出了气流粉碎过程的仿真显示系统的建立方法,运用分形理论描述了粉体在粉碎过程中的聚团行为。运用3DS MAX建模软件按实际比例建立了靶板式、流化床式和扁平式三种气流粉碎机的粉碎仿真显示模型。建立了对不同类型的粉体颗粒的材质库。将仿真计算结果与实际粉碎结果进行比较后,分析了仿真系统对于不同类型粉体的适用情况及计算误差的产生原因。通过仿真计算结果与实际粉碎结果的比较,确定了不同粉体的仿真计算误差范围。得出多种用数学方法不能计算的有机粉体的破碎功经验值,并存储了十几种材料的粉碎经验参数。