旋流-靜態(tài)微泡浮選柱旋流流場的數(shù)值模擬與試驗(yàn)測量
本文關(guān)鍵詞: 旋流-靜態(tài)微泡浮選柱 旋流流場 分選機(jī)理 流體動力學(xué)數(shù)值模擬 高速動態(tài)攝像 三維軌跡 出處:《煤炭學(xué)報(bào)》2016年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對旋流-靜態(tài)微泡浮選柱進(jìn)行了氣-液兩相流非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,分析了旋流單元的流動特征及礦化方式,然后采用2臺高速動態(tài)攝像機(jī)連用的方法,進(jìn)行了氣泡、顆粒在旋流流場下的三維運(yùn)動軌跡及碰撞行為的測量,得出了與數(shù)值模擬相一致的結(jié)論。主要結(jié)論如下:在旋流單元,氣、液兩相的流動均以切向運(yùn)動為主,錐上區(qū)域具有向心和向上的趨勢,錐內(nèi)區(qū)域具有離心趨勢,錐下區(qū)域液相旋流向下運(yùn)動;氣、液兩相具有軸向和徑向速度差,切向速度雖然不具有明顯相間速度差,但其在徑向上的梯度極高;錐內(nèi)區(qū)域氣含率最高,在10%~13%,錐下區(qū)域氣含率小于1%。旋流單元的分選作用以分離尾礦和分選中等粒級礦物為主,氣泡與顆粒的礦化方式體現(xiàn)為繞軸心旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生的軸向與徑向的"逆流碰撞",錐下區(qū)域不具備礦化條件,旋流強(qiáng)度是影響該單元分選和分離效率的重要因素。
[Abstract]:The non-steady numerical simulation of gas-liquid two-phase flow was carried out for the swirl-static micro-bubble flotation column. The flow characteristics and mineralization mode of the swirl unit were analyzed, and then two high-speed dynamic cameras were used. The three-dimensional motion trajectory and collision behavior of bubbles and particles in the swirl flow field are measured, and the results are in agreement with the numerical simulation. The main conclusions are as follows: in the swirl flow unit, gas. The flow of liquid in both phases is mainly tangential, the area above the cone is concentric and upward, the region in the cone has a centrifugal tendency, and the liquid swirl moves downward in the region under the cone. Gas and liquid phase have axial and radial velocity difference, tangential velocity is not obvious phase velocity difference, but its radial gradient is extremely high. The regional gas holdup in the cone is the highest, and the gas holdup in the subconical region is less than 1. The separation of the swirl unit is dominated by the separation of tailings and the separation of medium-grained minerals. The mineralization of bubbles and particles is reflected in the "countercurrent collision" between the axial and radial direction in the process of rotating around the axis, and there is no condition for mineralization in the area below the cone. The swirl intensity is an important factor affecting the separation and separation efficiency of the unit.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51404264) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2014QNB16)
【分類號】:TD923
【正文快照】: 旋流-靜態(tài)微泡浮選柱以其分選粒度細(xì)、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)已在選煤和選礦上投入工業(yè)應(yīng)用,其獨(dú)特的過程原理及應(yīng)用的廣泛性使之廣泛應(yīng)用于金屬及非金屬礦物的分選[1-2]。該設(shè)備由柱選段、管流段及旋流段組成,將逆流、旋流、管流等多種不同的流態(tài)集成在一個(gè)柱體中去適配浮選過程中礦
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