本文關鍵詞：組合微泡發(fā)生器發(fā)泡性能研究

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【摘要】：微泡發(fā)生器是浮選設備中最為關鍵的部件,其性能的優(yōu)劣直接影響著礦物浮選分離的效果。在一定充氣量條件下,產(chǎn)生氣泡均勻、尺寸小、氣泡量占比大是評價微泡發(fā)生器性能的重要指標,高質(zhì)量的微泡發(fā)生器一直是浮選技術研究的重點。論文首先論述了浮選柱及微泡發(fā)生器的發(fā)展過程,并對國內(nèi)外幾種典型浮選柱和微泡發(fā)生器的工作原理及優(yōu)缺點進行了討論。闡述了微泡形成機理和射流式、旋流式微泡發(fā)生器的工作原理、結(jié)構(gòu)和功能,討論了影響微泡發(fā)生器發(fā)泡性能的因素。選用VOF多相流模型對旋流式微泡發(fā)生器、射流式微泡發(fā)生器以及組合式微泡發(fā)生器的吸氣過程進行仿真模擬,使用雷諾應力湍流模型對旋流式微泡發(fā)生器的內(nèi)部流場進行了仿真,使用標準湍流模型對射流式微泡發(fā)生器的內(nèi)部流場進行了仿真,利用流體動力學FLUENT軟件對微泡發(fā)生器的內(nèi)部流場進行了雙相流數(shù)值仿真,獲得了微泡發(fā)生器內(nèi)部流場的壓力和氣相分布狀況,并討論了流體進入速度、進氣口尺寸、底流口尺寸等參數(shù)對微泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響。根據(jù)仿真邊界條件搭建了微泡發(fā)生器試驗平臺,進行了入口速度實驗、進氣口尺寸和底流口尺寸實驗。通過仿真和實驗得出,微泡發(fā)生器流體進入速度越大,產(chǎn)生的微泡尺寸越小,產(chǎn)生氣泡越均勻,氣泡量占比越大。本設計的微泡發(fā)生器進氣口尺寸為15mm,底流口尺寸為10mm時,空氣吸入量最大,產(chǎn)生的氣泡尺寸最小,氣泡量最多。
【關鍵詞】：浮選技術 浮選柱 微泡發(fā)生器 發(fā)泡性能 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD45
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 浮選技術概況11-18
• 1.1.1 浮選簡介11
• 1.1.2 浮選技術發(fā)展歷程11-13
• 1.1.3 國內(nèi)外典型浮選柱介紹13-17
• 1.1.4 浮選柱應用及發(fā)展趨勢17-18
• 1.2 微泡發(fā)生器概述18-20
• 1.2.1 內(nèi)部微泡發(fā)生器18
• 1.2.2 外部微泡發(fā)生器18-19
• 1.2.3 微泡發(fā)生器發(fā)泡方式19-20
• 1.2.4 微泡發(fā)生器研究進展20
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容20-21
• 1.4 本章小結(jié)21-23
• 第二章 微泡與微泡發(fā)生器23-35
• 2.1 微泡形成過程23-24
• 2.1.1 射流成泡23
• 2.1.2 微泡的行為23-24
• 2.2 射流式微泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)及其工作過程24-27
• 2.2.1 射流式微泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)24-25
• 2.2.2 射流式微泡發(fā)生器的內(nèi)部流態(tài)分析25-26
• 2.2.3 射流式微泡發(fā)生器工作機理26-27
• 2.3 旋流式微泡發(fā)生器工作過程及其結(jié)構(gòu)27-30
• 2.3.1 旋流式微泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)27-28
• 2.3.2 旋流式微泡發(fā)生器基本流型28
• 2.3.3 旋流式微泡發(fā)生器的工作過程28-30
• 2.4 微泡發(fā)生器基本性能30-33
• 2.4.1 氣泡大小對浮選效果的影響30-31
• 2.4.2 氣泡尺寸的計算與測量31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第三章 微泡發(fā)生器數(shù)值仿真理論基礎35-49
• 3.1 多相流模型35-37
• 3.1.1 混合模型35
• 3.1.2 歐拉模型35-36
• 3.1.3 VOF模型36-37
• 3.1.4 多相流模型的選擇37
• 3.2 三維湍流模型37-42
• 3.2.1 湍流的控制方程38-39
• 3.2.2 標準k-ε模型39
• 3.2.3 湍流RSM模型39-42
• 3.3 網(wǎng)格技術簡介42
• 3.4 離散化方法42-44
• 3.5 數(shù)值求解計算方法44-48
• 3.5.1 SIMPLEC算法44
• 3.5.2 SIMPLE算法44-46
• 3.5.3 分離式求解器46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 微泡發(fā)生器數(shù)值仿真49-77
• 4.1 射流式微泡發(fā)生器數(shù)值模擬49-51
• 4.1.1 射流式微泡發(fā)生器模型的建立49
• 4.1.2 計算網(wǎng)格劃分49-50
• 4.1.3 數(shù)值模擬方法50-51
• 4.2 射流式微泡發(fā)生器模擬結(jié)果分析51-57
• 4.2.1 自吸作用發(fā)生過程分析51-53
• 4.2.2 射流式微泡發(fā)生器內(nèi)部氣液混合分析53-55
• 4.2.3 射流式微泡發(fā)生器入口速度對吸氣負壓的影響55-57
• 4.2.4 射流式微泡發(fā)生器入口速度對氣體吸量的影響57
• 4.3 旋流式微泡發(fā)生器的數(shù)值模擬57-61
• 4.3.1 旋流式微泡發(fā)生器模型的建立57-59
• 4.3.2 旋流式微泡發(fā)生器模型網(wǎng)格生成59
• 4.3.3 設定邊界條件與模型選擇59-61
• 4.4 旋流式微泡發(fā)生器的數(shù)值模擬結(jié)果分析61-69
• 4.4.1 空氣柱形成過程61-62
• 4.4.2 壓強分布62-65
• 4.4.3 影響空氣柱形成的因素65-69
• 4.5 組合微泡發(fā)生器的數(shù)值模擬69-75
• 4.5.1 組合微泡發(fā)生器模型建立與網(wǎng)格劃分69-70
• 4.5.2 計算條件設置70
• 4.5.3 仿真分析70-75
• 4.6 本章小結(jié)75-77
• 第五章 組合微泡發(fā)生器實驗研究77-87
• 5.1 試驗系統(tǒng)77-79
• 5.2 微泡測量方法79-80
• 5.3 射流式微泡發(fā)生器充氣試驗80-81
• 5.3.1 實驗原理80
• 5.3.2 入口速度對微泡發(fā)生器中吸氣負壓的影響80-81
• 5.4 旋流式微泡發(fā)生器充氣試驗81-82
• 5.4.1 實驗原理81-82
• 5.4.2 工況參數(shù)對微泡發(fā)生器吸氣負壓的影響82
• 5.5 組合微泡發(fā)生器充氣試驗82-86
• 5.5.1 組合微泡發(fā)生器裝置82-83
• 5.5.2 入口速度對組合微泡發(fā)生器形成微泡的影響.83-86
• 5.6 本章小結(jié)86-87
• 第六章 總結(jié)與展望87-89
• 6.1 論文工作總結(jié)87
• 6.2 不足和展望87-89
• 致謝89-91
• 參考文獻91-95
• 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文95

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本文編號：645511