本文關(guān)鍵詞：礦漿攪拌過程中流場形態(tài)及其影響因素分析

  更多相關(guān)文章： 礦漿攪拌 數(shù)值模擬 濃度分布 攪拌轉(zhuǎn)速 葉輪高度

【摘要】：礦漿攪拌機(jī)是浮選過程中的一種重要設(shè)備,它的性能好壞直接決定了浮選作用的效果。隨著礦山開采技術(shù)的深入發(fā)展,提高礦產(chǎn)資源利用率迫在眉睫。因此,浮選設(shè)備大型化是一種必然趨勢。目前,對大型礦漿攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)及其內(nèi)部流場形態(tài)的研究還處于初步階段,相關(guān)理論和技術(shù)還不是很完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算流體力學(xué)(CFD)逐漸成為研究攪拌設(shè)備內(nèi)部流動和混合特性的重要方法。CFD技術(shù)的應(yīng)用可以縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本,在流體力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究中將會占有越來越重要的地位。礦漿攪拌過程一般屬于固體顆粒懸浮的研究范圍。本文利用CFD軟件,通過多相流歐拉理論得出了攪拌槽內(nèi)部的流場特性。對攪拌槽內(nèi)部做一定的簡化,采用多重參考系法對攪拌槽內(nèi)部流場特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。通過控制單一變量,得到葉輪轉(zhuǎn)速及其在攪拌槽中的位置對礦漿濃度分布的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明,在豎直方向上,葉輪上部和下部區(qū)域分別形成兩個(gè)垂直循環(huán);在水平方向上,攪拌槽內(nèi)形成一個(gè)周向循環(huán)。槳葉區(qū)礦漿流速最大,葉輪外部區(qū)域礦漿流速較小。攪拌轉(zhuǎn)速對攪拌槽內(nèi)礦漿濃度的分布影響顯著,轉(zhuǎn)速越高,離底懸浮效果越好,濃度分布越均勻。同一轉(zhuǎn)速下,攪拌槽內(nèi)礦漿濃度隨著垂直高度增加而降低,同一高度的液面礦漿濃度近似相等。葉輪高度對流場的分布也產(chǎn)生重要影響,安裝高度過低,攪拌區(qū)域產(chǎn)生混合物的沉積,易形成攪拌死區(qū);安裝高度過高,攪拌槽頂部流體循環(huán)效果不明顯。在本文所指定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,近似最佳攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min,最佳葉輪高度4.77m。
【關(guān)鍵詞】：礦漿攪拌 數(shù)值模擬 濃度分布 攪拌轉(zhuǎn)速 葉輪高度
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題的目的及意義8-9
• 1.2 礦漿攪拌工藝與攪拌裝置9-10
• 1.2.1 礦漿攪拌工藝9
• 1.2.2 礦漿攪拌裝置9-10
• 1.3 國內(nèi)外浮選技術(shù)研究動態(tài)10-15
• 1.3.1 國外浮選技術(shù)研究動態(tài)10-13
• 1.3.2 國內(nèi)浮選技術(shù)研究動態(tài)13-15
• 第2章 基礎(chǔ)理論與研究方法15-30
• 2.1 流體問題研究的發(fā)展概況15
• 2.2 計(jì)算流體力學(xué)15-16
• 2.3 數(shù)值模擬方法16-25
• 2.3.1 數(shù)值模擬方法和分類16-18
• 2.3.2 流體力學(xué)基本方程組18-20
• 2.3.3 湍流模型20-25
• 2.4 基于CFD的問題求解25-28
• 2.5 CFD軟件的構(gòu)成28-30
• 2.5.1 前處理器28-29
• 2.5.2 求解器29
• 2.5.3 后處理器29-30
• 第3章 攪拌槽宏觀流場的數(shù)值模擬30-42
• 3.1 攪拌槽幾何模型30-31
• 3.1.1 攪拌槽幾何模型的建立30
• 3.1.2 攪拌槽幾何模型的簡化30-31
• 3.2 網(wǎng)格劃分31-33
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分技術(shù)31-32
• 3.2.2 攪拌槽的網(wǎng)格劃分32-33
• 3.3 計(jì)算模型的處理33-36
• 3.3.1 假設(shè)與邊界條件33-34
• 3.3.2 湍流模型與算法34-36
• 3.4 宏觀流場36-40
• 3.4.1 速度場的分布36-38
• 3.4.2 葉輪表面壓力的分布38-39
• 3.4.3 擋板表面壓力分布39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 攪拌轉(zhuǎn)速對礦漿濃度分布的影響42-50
• 4.1 不同轉(zhuǎn)速下的濃度分布42-46
• 4.1.2 不同轉(zhuǎn)速下濃度沿徑向的分布43-44
• 4.1.3 不同轉(zhuǎn)速下濃度沿高度的分布44-46
• 4.2 湍流動能分布46-47
• 4.3 湍流動能耗散率47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第5章 葉輪高度對礦漿濃度分布的影響50-58
• 5.1 不同葉輪高度下的濃度分布50-52
• 5.1.1 不同葉輪高度下濃度沿徑向的分布情況51-52
• 5.1.2 不同葉輪高度下濃度沿垂直高度的分布情況52
• 5.2 確定最佳葉輪高度52-54
• 5.2.1 攪拌效果的衡量53
• 5.2.2 方差分析53-54
• 5.3 最佳高度的驗(yàn)證54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-58
• 第6章 結(jié)論58-61
• 6.1 結(jié)論58-59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 在學(xué)研究成果63-64
• 致謝64

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Thomas C.Sorensen;王孝先;;大型阿基泰爾浮選機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];有色礦山;1984年06期

2 齊敬巖;DURCO MARK Ⅲ ANSI工藝泵的設(shè)計(jì)[J];中華紙業(yè);2003年08期

3 石藝;新型離心泵[J];石油鉆采工藝;2004年02期

4 王俊嶺;;副葉輪密封在液尿泵上的應(yīng)用[J];安裝;2006年03期

5 沈保羅;劉蓉生;;膨脹機(jī)葉輪早期斷裂分析[J];物理測試;1989年04期

6 樊俊才,范家齊;離心泵三元流場計(jì)算與葉輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J];石油機(jī)械;1993年05期

7 解同信,唐汝明;300S—250A型水泵的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2001年06期

8 陳松澤;趙春景;;三元葉輪技術(shù)在鼓風(fēng)機(jī)改造中的應(yīng)用[J];燃料與化工;2007年04期

9 沈政昌,劉振春;粗粒浮選機(jī)葉輪設(shè)計(jì)[J];有色金屬(選礦部分);1997年01期

10 任振林;任紅玉;;超高分子量聚乙烯材料的葉輪膨脹特性研究[J];化工機(jī)械;2014年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 賴喜德;;虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)在流體機(jī)械葉輪設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對策（上冊）[C];2002年

2 邵春雷;顧伯勤;黃星路;周劍鋒;;葉輪流道內(nèi)部流動的PIV試驗(yàn)[A];江蘇計(jì)量測試學(xué)術(shù)論文集（2009）[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔玉平;長沙賽爾挾新技術(shù)起錨 意欲打造世界一流壓縮機(jī)[N];中國工業(yè)報(bào);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 鄒啟曉;基于最小二乘原理的葉輪加工刀位規(guī)劃方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 任騰;礦漿攪拌過程中流場形態(tài)及其影響因素分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

3 李磊;潮流能葉輪最大功率跟蹤液壓控制技術(shù)研究[D];太原科技大學(xué);2014年

4 張長海;失諧葉輪動力特性分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

5 賀明;面向葉輪的五軸數(shù)控加工方法與UG二次開發(fā)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

6 梁天將;潛水?dāng)嚢杵鲾嚢枇鲌龅臄?shù)值模擬及葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];山東大學(xué);2012年

7 徐偉幸;潛水?dāng)嚢杵魅~輪設(shè)計(jì)理論及攪拌流場數(shù)值模擬[D];江蘇大學(xué);2006年

，

本文編號：1013827