超细选粉机是粉体制备行业中重要的设备之一,随着材料学科的飞速发展,市场对超细粉体提出了更高的要求,如细度更细,级别更窄等。选粉机作为决定产品粒度、粒级宽度、粒度分布的最终装备,显得尤为重要。本文以计算流体力学和气固两相流理论为基础,通过分析超细分级的流场特性,从分散、分级、射流、密封等关键点入手,运用数值模拟方法,进行SCX超细选粉机的设计。粉体的物化特性对分级有着重要影响,选取宝兴厂的重钙为物料,通过对其进行测试分析,指出其主要成分、粒度、密度、白度等相关特性。颗粒分散性的好坏直接影响分级机的分级效果。在颗粒团聚的机理上,探讨了颗粒的分散途径,提出了一种下喂料方式的气流分散原理。运用FLUENT对分散装置的结构进行数值模拟,建立了局部颗粒浓度与平均颗粒浓度的的关联曲线来表征分散性的好坏,得出了一组较优设计目标。认识并掌握分级区域的流场特性,对设计选粉机来说具有重大的实际意义,本文在传统的涡流分级的基础上,对叶片间流场特性,分级环内流场特性,以及转子转速对流场分布的影响进行了数值模拟研究,提出了叶片数量,分级环宽度以及转速的较好的设计目标。颗粒的细化使得粗颗粒在边壁区极易夹带细颗粒而使分级效率下降。本文依据康达效应在强制涡流分级流场中通过引入射流分级构建复合分级流场,使粉体运动轨迹按照粒径大小发生角度性偏转,减少夹带现象的产生,并通过数值模拟对射流结构进行了研究。密封始终是引起选粉机产品跑粗的重要因素,针对传统机械迷宫式密封存在的问题,设计了一种新型主动气流密封装置,并采用FLUENT流体力学软件对密封装置的几何参数与操作参数进行了数值模拟,在分析模拟所得X-Y散点数据基础上,通过讨论溢出气流速度、压力标准差与密封区域内各结构参数及进口压力等重要参数的关系,得到了密封结构的关键尺寸与压力控制参数。完成SCX400样机的制造,通过对比实验表明了分别采用气流分散结构、射流分级结构、主动密封结构可获得较好的分级精度和分级效率,验证了数值模拟结果的正确性。另外整机实验结果数据表明,SCX400选粉机的分级效率平均可达86%左右,可以获得较高的分级效率和分级精度。