本文選題：微細粒 + 赤鐵礦��； 參考：《華北理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：絮凝浮選過程中,流體變化使能量的傳遞以及顆粒的行為發(fā)生改變。試驗以微細粒赤鐵礦為研究對象,考察了絮凝過程中攪拌槽內流體變化對絮聚體粒徑以及分形維數(shù)的影響,并結合ANSYS數(shù)值模擬軟件對攪拌槽內流體的變化進行數(shù)值模擬,在此基礎上對攪拌槽內流體狀態(tài)和顆粒行為進行初步研究。通過試驗研究攪拌轉速、攪拌時間、軸向距離和攪拌槽形狀等條件的變化對絮聚體性質的影響,并采用響應曲面法進行結果優(yōu)化可知,在方形攪拌槽中,當攪拌轉速為880r/min,攪拌時間為3.2min,軸向距離為2cm時,絮聚體的粒徑為35.59μm,分形維數(shù)為1.6689,性質較好。在試驗基礎上,對攪拌轉速、軸向距離和攪拌槽形狀等條件進行數(shù)值模擬,由結果可知,在攪拌轉速為880r/min,軸向距離為2cm,攪拌槽形狀為方形時,攪拌槽內速度、湍流動能的分布以及轉子所受壓力均在較適宜的范圍。經(jīng)攪拌槽內流體力學分析可知,流體一直處于完全湍流狀態(tài),隨著攪拌轉速的增加,平均能量耗散、有效能量耗散、速度梯度以及Gt值逐漸上升,湍流微尺逐漸下降。當攪拌轉速為880r/min時效果較好,此時平均能量耗散為0.1972 m2/s3,有效能量耗散0.1696 m2/s3,湍流微尺為47.5731mm,速度梯度為511.14s-1,Gt值為98139.2。經(jīng)過顆粒行為分析可知,在Re104,介質相同的條件下,絮聚體的密度與其跟隨性成正相關。對于絮聚體形成時攪拌槽內顆粒碰撞概率的分析,Levich模型不僅考慮到了顆粒自身的性質,還考慮到了流體的性質,適用性更強。文中通過條件試驗、數(shù)值模擬以及流體力學和顆粒行為分析,對微細粒赤鐵礦絮聚體形成過程中水力學條件的影響進行研究,研究結果為生產(chǎn)實踐提供了理論基礎與數(shù)據(jù)支撐。
[Abstract]:In the flocculation flotation process, the fluid change makes the transfer of energy and the behavior of the particles change. In the experiment, the influence of the fluid change on the particle size and the fractal dimension of the floc during the flocculation process was investigated, and the numerical simulation software of ANSYS was used to carry out the numerical value of the fluid in the stirred tank. On the basis of the simulation, the fluid state and particle behavior in the stirred tank are preliminarily studied. The effects of the changes of the stirring speed, stirring time, the axial distance and the shape of the stirred tank on the properties of the floc are studied by experiments, and the response surface method is used to optimize the results. In the square stirred tank, the stirring speed is 880r/mi N, when the stirring time is 3.2min and the axial distance is 2cm, the particle size of the floc is 35.59 mu m and the fractal dimension is 1.6689. On the basis of the experiment, the stirring speed, the axial distance and the shape of the stirrer groove are numerically simulated. The results show that the stirring speed is 880r/min, the axial distance is 2cm, and the shape of the stirring tank is square. The velocity, the distribution of turbulent kinetic energy and the pressure of the rotor are in a suitable range. Through the fluid mechanics analysis in the stirred tank, it is known that the fluid has been in a complete turbulent state. With the increase of the stirring speed, the average energy dissipation, the effective energy dissipation, the velocity gradient and the Gt value gradually rise, and the turbulence microscale gradually decreases. When stirring, the stirring is gradually reduced. When the rotational speed is 880r/min, the average energy dissipation is 0.1972 m2/s3, the effective energy dissipation is 0.1696 m2/s3, the turbulence microscale is 47.5731mm, the velocity gradient is 511.14s-1, and the Gt value is 98139.2. through the particle behavior analysis. The density of the floc is positively related to the following property under the same conditions of Re104 and the medium. For the flocculation body shape, the floc shape has a positive correlation with the floc shape. The analysis of particle collision probability in a time stirred tank, the Levich model not only takes into account the properties of the particles, but also takes into account the properties of the fluid, and the applicability is stronger. In this paper, the effects of the hydrodynamic conditions on the formation of the floc during the formation of fine Hematite floc are carried out by conditions test, numerical simulation, fluid mechanics and particle behavior analysis. The research results provide theoretical basis and data support for production practice.
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD951;TD923

【參考文獻】

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本文編號：2091653