發(fā)布時間：2018-06-26 06:34

  本文選題：床層密度 + 空間分布��； 參考：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：空氣重介質(zhì)流化床分選技術(shù)的基礎(chǔ)是阿基米德原理,沒有一個在空間上密度均勻分布的流化環(huán)境,待分選物料就難以按密度分層,進(jìn)一步的分選也無法實現(xiàn);而若床層密度在時間范圍上的密度波動較大,則已分層的物料也容易被破壞掉,同樣對分選結(jié)果不利�？紤]到空氣重介質(zhì)流化床用于物料持續(xù)性分選,因此需對不同參數(shù)水平下的床內(nèi)加重質(zhì)的流化狀態(tài)以及局部床層密度在空間和時間上的分布進(jìn)行研究。論文首先研究了初始床層高度、加重質(zhì)粒徑和流化數(shù),對空氣重介質(zhì)流化床床層密度在時間和空間分布上的影響。研究認(rèn)為:床層密度在寬度方向上,總體呈現(xiàn)中間低(1.72-1.82g/cm3)、兩邊高(1.80-1.88g/cm3);沿床高方向上,則是中部較高(1.75-1.84g/cm3),上下部相近但較中部略偏低0.01-0.03g/cm3。較高的初始床層有利于將整體床層密度維持在一個較窄的范圍內(nèi)。增加初始床層高度主要是使水平方向的分布更加均勻,從而使對整體床層密度的標(biāo)準(zhǔn)差減小。越處于靠近布風(fēng)板的位置,局部床層密度在時域上越穩(wěn)定。較高的初始床層高度使得密度在時域分布上傾向于向低密度偏移。接著通過高速攝像和數(shù)字圖像處理的方法,分別研究了加重質(zhì)粒徑和流化數(shù)對二維空氣重介質(zhì)流化床內(nèi)氣泡數(shù)目、當(dāng)量直徑和寬高比的影響。結(jié)果顯示氣泡在床層最上層和最下層出現(xiàn)的次數(shù)明顯較多。加重質(zhì)粒徑由74-125μm升高到200-425μm,最上部的氣泡數(shù)目減少了 73%。較大的加重粒徑(dp=200-425μm)使得各區(qū)域氣泡直徑的分布范圍更寬,且在床層上部受到的影響更大。相較于中上部,在床層下部,氣泡直徑分布的更為均勻。最后利用計算顆粒流體力學(xué)(CPFD)模型對空氣重介質(zhì)流化床內(nèi)的流態(tài)化行為進(jìn)行數(shù)值模擬,并與被廣泛應(yīng)用的雙流體模型(TFM)相比較。總結(jié)分析兩者的特點,并結(jié)合試驗數(shù)據(jù),選定Wen-Yu曳力模型作為默認(rèn)曳力模型,后根據(jù)CPFD模擬結(jié)果分別研究了顆粒相時均體積分?jǐn)?shù)、時均軸向速度和返混情況。
[Abstract]:The separation technology of air heavy medium fluidized bed is based on Archimedes principle. Without a fluidized environment with uniform density distribution in space, it is difficult to separate the materials to be sorted according to the density, and the further separation can not be realized. If the density of the bed layer fluctuates in the time range, the layered material is easily destroyed, which is also unfavorable to the separation results. Considering the use of air-heavy medium fluidized bed for continuous separation of materials, it is necessary to study the fluidization state and the spatial and temporal distribution of the local bed density in the bed with different parameters. In this paper, the effects of initial bed height, aggravation particle size and fluidization number on the time and space distribution of fluidized bed density are studied. The results show that the bed density is low (1.72-1.82g/cm3) and high on both sides (1.80-1.88g/cm3) in the width direction, and higher in the middle (1.75-1.84g/cm3) in the direction of the bed height, but it is 0.01-0.03g / cm ~ (-3) lower in the upper and lower parts but slightly lower than that in the middle part. A higher initial bed is conducive to keeping the overall bed density within a narrow range. Increasing the initial bed height is mainly to make the distribution of the horizontal direction more uniform, thus reducing the standard deviation of the density of the whole bed. The local bed density is more stable in time domain as it is located near the wind plate. The higher initial bed height makes the density tend to shift to low density in time domain distribution. Then, the effects of aggravation particle size and fluidization number on the number of bubbles, equivalent diameter and ratio of width to height in a two-dimensional air heavy medium fluidized bed are studied by means of high-speed photography and digital image processing. The results show that the number of bubbles appearing in the top and bottom layers of the bed is obviously more. The aggravation particle size increased from 74-125 渭 m to 200-425 渭 m, and the number of upper bubbles decreased by 73 渭 m. The larger aggravation particle size (dp=200-425 渭 m) makes the distribution range of bubble diameter wider, and the influence on the upper part of the bed is greater. The bubble diameter distribution is more uniform in the lower part of the bed than in the middle and upper part. Finally, the computational particle hydrodynamics (CPFD) model is used to simulate the fluidization behavior in an air-heavy medium fluidized bed, and it is compared with the widely used two-fluid model (TFM). The Wen-Yu drag model was selected as the default drag model, and the average volume fraction of particle phase, time-averaged axial velocity and backmixing were studied according to the CPFD simulation results.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD922;TD94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2069525