本文選題：礦漿攪拌 + 三維模擬��； 參考：《沈陽工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：礦漿攪拌槽是浮選生產(chǎn)工藝中不可缺少的重要設備之一,攪拌槽的性能好壞決定了浮選的效率和礦石的產(chǎn)能。隨著工業(yè)加工能力的提高,攪拌設備的大型化成為一種必然趨勢,并且在冶金、化工行業(yè)廣泛應用。對于大型機械攪拌混合設備來說,機械能通過攪拌槽攪拌葉輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為流體的動能,從而完成槽體內(nèi)流體的流動,完成物質(zhì)交換和熱交換的過程。攪拌槽內(nèi)流體流動形式與攪拌葉輪形狀和槽體內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關,大型攪拌槽的攪拌的葉輪直徑,扭矩和彎矩都很大,并且還會受到攪拌介質(zhì)、攪拌葉輪形式、施工質(zhì)量和攪拌效果影響,因此對攪拌槽內(nèi)流體流動的規(guī)律的深入了解和對攪拌槳葉輪的形狀設計是攪拌設備優(yōu)化設計的基礎。隨著計算機技術的發(fā)展,計算流體力學(CFD)已成為研究攪拌設備內(nèi)部流場和研究多相流領域的重要方法。本文基于兩相流歐拉原理對大型礦漿攪拌槽內(nèi)部流場分布進行了三維模擬,深入研究了單層三種不同葉輪形式的攪拌葉輪和單雙層同種葉輪形式的攪拌葉輪對大型礦漿攪拌槽礦漿體積分數(shù)分布的影響。數(shù)值分析結(jié)果表明,大型礦漿攪拌槽在攪拌過程中會在攪拌葉輪中心形成一個負壓區(qū),在負壓區(qū)的四周會產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)方向的渦流。礦漿流速的最大值出現(xiàn)在攪拌葉輪的外徑最大處且標準三葉推進式葉輪在外徑最大處流速最小,紊流效應也最小;在同種轉(zhuǎn)速和相同礦漿體積分數(shù)的條件下,同樣是單層的標準六葉直葉片式葉輪和雙層六斜葉開啟渦輪式葉輪在攪拌過程中都會在槽底有礦漿顆粒沉降的現(xiàn)象出現(xiàn),礦漿體積分數(shù)分布不均,而標準三葉推進式葉輪和雙層標準六葉直葉片式葉輪礦漿體積分數(shù)混合均勻,攪拌混合效果最好。
[Abstract]:Slurry mixing tank is one of the indispensable equipment in flotation process. The performance of mixing tank determines the efficiency of flotation and the productivity of ore. With the improvement of industrial processing capacity, the large-scale agitation equipment has become an inevitable trend, and widely used in metallurgy and chemical industry. For large mechanical mixing equipment, the mechanical energy can be transformed into the kinetic energy of the fluid by rotating the impeller in the stirring tank, thus completing the flow of the fluid in the tank and the process of material exchange and heat exchange. The flow form of fluid in the stirred tank is closely related to the shape of the impeller and the internal structure of the tank. The impeller diameter, torque and bending moment of the large stirred tank are very large, and it will also be subjected to the stirring medium and impeller form. Because of the influence of construction quality and agitation effect, it is the foundation of optimization design of mixing equipment to deeply understand the fluid flow law in the mixing tank and to design the shape of the impeller. With the development of computer technology, computational fluid dynamics (CFD) has become an important method to study the flow field in mixing equipment and the field of multiphase flow. In this paper, based on the Euler principle of two-phase flow, the flow field distribution in a large slurry mixing tank is simulated. The effects of three single-layer impellers with different impellers and the same impellers with single and double-layer impellers on the volume fraction distribution of large slurry mixing tanks were studied. The numerical results show that a negative pressure zone will be formed in the center of the impeller in the mixing process of the large slurry mixing tank and a swirl with different rotation directions will be produced around the negative pressure zone. The maximum velocity of slurry appears at the maximum external diameter of the impeller, and the standard three-leaf impeller has the smallest velocity and the least turbulent effect at the maximum diameter, and under the same speed and the same volume fraction of slurry, the maximum velocity of the impeller is the same as that of the impeller. The same single-layer standard six-leaf straight vane impeller and double-declined-blade turbo impeller will all have slurry particle settlement at the bottom of the trough during stirring process, and the volume fraction of slurry will be distributed unevenly. However, the volume fraction of standard three-leaf impeller and double standard six-leaf straight blade impeller is uniform, and the mixing effect is the best.
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD45

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本文編號：1990937