旋流-靜態(tài)微泡浮選柱（FCSMC）是礦物加工工業(yè)中的一種過(guò)程裝備,用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)粒礦物的分離,現(xiàn)已成功應(yīng)用于金屬、非金屬礦物分選及油水分離等領(lǐng)域。該分離設(shè)備內(nèi)部流態(tài)與常規(guī)浮選柱相比較為復(fù)雜,包含有旋流、逆流和管流等多種流態(tài),流場(chǎng)特性對(duì)其分選性能尤為重要。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬技術(shù)和激光粒子測(cè)速技術(shù)（PIV）測(cè)量技術(shù)飛速發(fā)展,成為了流體力學(xué)的主要研究手段。然而受限于流態(tài)的復(fù)雜性,從該分選設(shè)備發(fā)明伊始到目前的工業(yè)化推廣,針對(duì)其展開(kāi)的流體動(dòng)力學(xué)研究雖然一直在進(jìn)行,但是無(wú)論是實(shí)驗(yàn)測(cè)量還是數(shù)值模擬都仍然不夠完善和準(zhǔn)確,無(wú)法全面反映其復(fù)雜的多相流場(chǎng)特性,影響了我們通過(guò)對(duì)流場(chǎng)的深入探究進(jìn)而改善其分選環(huán)境,制約了分選性能提高。以小型實(shí)驗(yàn)室多流態(tài)浮選柱為研究對(duì)象,針對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值研究中存在的問(wèn)題開(kāi)展了單相和兩相的PIV測(cè)量和數(shù)值模擬研究,主要研究成果及內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。搭建了PIV復(fù)雜流態(tài)測(cè)量平臺(tái),借助內(nèi)窺鏡技術(shù),解決了常規(guī)PIV技術(shù)無(wú)法測(cè)量橫截面流動(dòng)的問(wèn)題,完善了PIV對(duì)復(fù)雜流態(tài)的測(cè)量方法,獲得了浮選柱內(nèi)部完整的切向、徑向和軸向速度及其分布規(guī)律。為測(cè)量旋流流態(tài)最重要的切向速度,進(jìn)行了切向... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

浮選柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

的為獲取測(cè)試對(duì)象內(nèi)部完整的速度場(chǎng)，為后文數(shù)值模擬確定適合驗(yàn)證所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。驗(yàn)裝置（Experimental Device）IV 系統(tǒng)及其原理 的基本原理如圖 3-1 所示，其主要組成包括激光器、高速動(dòng)態(tài)攝像據(jù)處理器和示蹤粒子等。在測(cè)試中示蹤粒子的運(yùn)動(dòng)表示流場(chǎng)的試前需要將示蹤粒子加入待測(cè)流場(chǎng)中并混合均勻，而且示蹤粒子流動(dòng)跟隨性。實(shí)驗(yàn)采用丹麥 Dantec 公司配套提供的示蹤粒子，是主要由二氧球體，粒徑 10 μm，相當(dāng)于微小的空心玻璃珠。測(cè)試時(shí)將打開(kāi)激片光鏡頭形成片體激光射入待測(cè)流場(chǎng)，照亮待測(cè)面上的示蹤粒子控制，相機(jī)在激光曝光的時(shí)候拍攝記錄粒子圖像，由于示蹤粒子性，在相機(jī)拍攝兩幀圖像之間形成時(shí)空差異。最終通過(guò)圖像互相的位移和速度，得到流場(chǎng)的流動(dòng)特性。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成如表 3-1。

與文獻(xiàn)[40]中所用的研究對(duì)象相同。將浮子流量計(jì)與循環(huán)水泵等設(shè)備安裝于小型浮選柱上形成運(yùn)行回路，如圖3-2，注水試運(yùn)行良好后，加入 PIV 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)反饋以及小型浮選柱運(yùn)行能力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工況，測(cè)試循環(huán)流量取 0.25 m3/h、0.50 m3/h、1.00 m3/h 和1.50 m3/h。浮子流量計(jì)的流量范圍是 0-4 L/min。循環(huán)水泵為 Grundfosd 的 CM3-4型號(hào)低噪音增壓水泵，最大揚(yáng)程 35 m，最大流量 5 m3/h。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2017年中國(guó)礦產(chǎn)品供需形勢(shì)[J]. 郭娟,崔榮國(guó),閆衛(wèi)東,林博磊,孫春強(qiáng),劉增潔,周起忠.  中國(guó)礦業(yè). 2018(06)
[2]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 王兵波,劉海力.  南方農(nóng)機(jī). 2018(09)
[3]浮選新技術(shù)與新工藝[J]. 印萬(wàn)忠,唐遠(yuǎn).  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2018(02)
[4]高速?gòu)?fù)雜流動(dòng)PIV技術(shù)研究實(shí)踐與挑戰(zhàn)[J]. 劉洪,陳方,勵(lì)孝杰,鄭忠華,肖保國(guó).  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(01)
[5]旋流-靜態(tài)微泡浮選柱強(qiáng)化回收微細(xì)粒黑鎢礦[J]. 艾光華,劉炯天,曹亦俊,李小兵.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[6]A single-phase turbulent flow numerical simulation of a cyclonic-static micro bubble flotation column[J]. Yan Xiaokang a, , Liu Jiongtian a , Cao Yijun a , Wang Lijun ba School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China b School of Power Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China.  International Journal of Mining Science and Technology. 2012(01)
[7]基于雙歐拉模型的流化床氣固兩相流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 朱博,王強(qiáng),郭慧軍,張瀟玲,杜明俊.  大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]脈沖磁場(chǎng)在旋流-靜態(tài)微泡浮選柱中的應(yīng)用[J]. 李超,曹亦俊,楊興滿(mǎn),牛國(guó)鵬,劉永華.  金屬礦山. 2011(03)
[9]浮選柱技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展[J]. 程敢,曹亦俊,徐宏祥,桂夏輝,呂作鵬.  選煤技術(shù). 2011(01)
[10]銅鎳尾礦浮選柱再選試驗(yàn)研究[J]. 桂夏輝,劉炯天,曹亦俊,馬子龍,于曉霞,陳曉東.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)

博士論文
[1]浮選柱的多流態(tài)過(guò)程及其分選動(dòng)力學(xué)[D]. 程敢.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[2]柱式分選的多流態(tài)過(guò)程模擬及其流體動(dòng)力學(xué)研究[D]. 閆小康.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[3]我國(guó)能源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[D]. 王彥彭.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2010

碩士論文
[1]射流微泡發(fā)生器氣液兩相流動(dòng)測(cè)量與數(shù)值模擬[D]. 劉煜.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]浮選柱靜態(tài)化分選環(huán)境篩板充填優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 陳朱應(yīng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[3]離心場(chǎng)盤(pán)式分選過(guò)程數(shù)值模擬研究[D]. 王永恒.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[4]定位格架影響壓水堆燃料組件內(nèi)復(fù)雜兩相流動(dòng)特性的數(shù)值研究[D]. 楊子樂(lè).重慶大學(xué) 2017
[5]基于Fluent的鼓泡塔反應(yīng)器氣液兩相流數(shù)值模擬[D]. 徐小姿.新疆大學(xué) 2016
[6]非光滑表面流動(dòng)減阻特性在離心泵上的應(yīng)用研究[D]. 代東順.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[7]能源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題的相關(guān)理論和應(yīng)用研究[D]. 施宜.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[8]結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用[D]. 劉晶.南京理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3114130