南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2017, Vol. 41 ›› Issue (03): 124-132.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.201506043
朱 文1,3,叶 平2,张 辉1,3*
ZHU Wen1.3, YE Ping2, ZHANG Hui1,3*
摘要: 【目的】了解毛毯-纸幅体系在压榨过程中的结构变化以及压缩速度、不均匀压力作用对于湿纸幅水分脱除动力学的影响。【方法】将毛毯和纸幅视作一个综合作用体系加以研究,首先研发了一套专门实验装置,通过压榨模拟实验研究压缩过程毛毯-纸幅体系微观结构上的变化,进而研究不同压缩速度、不同毛毯表面结构以及不同浆种对压缩过程所需压力的影响。【结果】①宽区压榨毛毯-纸幅体系微观结构为非均匀性结构; 靠近渗透毛毯表面最为致密,且最上层纸幅会嵌入毛毯纸幅空隙中,使得毛毯-纸幅体系整体渗透性降低,所需压榨压力增加。②采用铁丝面和中网面模型压缩过程中,当加压试验速度从51 mm/min变为99 mm/min时,后者压力峰值约为前者的4倍; 加压试验速度从99 mm/min变为124 mm/min时,后者压力峰值约为前者的2.3倍。但当压缩速度从124 mm/min变为99 mm/min(减小20%)时所需作用力减小了50%左右,并不符合达西定律。③在同一加压速度下,采用铁丝网面模拟压榨过程所需的压力是采用3种毛毯表面模型模拟压榨过程所需的压力的5倍左右。而采用3种毛毯表面模型模拟压榨过程所需的压力值几乎相同。④采用中网面毛毯表面模型时,当没有加入中间刚性层,试验速度从51 mm/min变为99 mm/min时,压缩过程所需的压力并没有明显的变化。当试验速度从99 mm/min变为124 mm/min(即增加25%)时,所需压力增加150%左右。在试验速度为51 mm/min时,压缩过程所需压力基本一致; 当试验速度为99 mm/min时,采用中间刚性层实验组所需的压力峰值比没有采用的组大; 当试验速度变成124 mm/min时,现象却相反。【结论】在压榨过程中纸幅模型在厚度方向上呈现不均匀性。纸幅模型在压缩过程中,压缩速度相同时压榨毛毯表面模型选用的不同,所需的载荷也不相同,当采用铁丝网面(即理想化平整的压榨表面)时,所需的压力最大; 而压缩速度越大,所需的压力值也就越大,且压力的大小与速度的变化关系并不符合达西定律。在纸幅模型层之间加入中间刚性层之后,相同的加压试验速度下,采用理想化细密平坦的压榨表面所需压力的峰值会减小。
中图分类号: