本文關(guān)鍵詞：計算流體力學(xué)參數(shù)對KYF-0.2浮選機流場的影響研究

  更多相關(guān)文章： 泡沫浮選 計算流體力學(xué) 曳力系數(shù) 粒子跟蹤

【摘要】：礦物浮選過程中氣泡和固體顆粒的運動流場以及分布,對礦物浮選的工業(yè)指標(biāo)有著重要的影響。浮選機多相流動力學(xué)特性研究將浮選機實際工作參數(shù)、動力學(xué)參數(shù)和浮選性能之間合理聯(lián)系起來,計算流體力學(xué)很好地綜合了工業(yè)試驗和理論研究的優(yōu)點,減小了研究過程成本。但是在浮選機上的計算流體力學(xué)研究國內(nèi)目前比較缺乏,得到的結(jié)果不是很準(zhǔn)確。論文利用流體力學(xué)模擬計算軟件CFD、CFX針對KYF-0.2浮選機槽體中多相流系統(tǒng)研究了計算流體力學(xué)參數(shù)的影響,以期探索出合適的模型參數(shù)取值,為后續(xù)浮選機計算流體力學(xué)模擬提供一些有價值的參考。主要工作和研究結(jié)果如下：(1)在歐拉-歐拉多相流模型下,無論純液相還是氣液、固液兩相中的不同條件,流場及速度的分布規(guī)律都符合實際浮選過程中的要求,體現(xiàn)了流體力學(xué)計算軟件用于浮選機設(shè)計、放大和改進的優(yōu)勢。(2)氣液兩相中探索了曳力模型和升力模型對浮選機槽體速度矢量場以及氣含率分布的影響。結(jié)果表明,在315r/min轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,5m/s進氣速度條件下,Schiller Naumann和Ishii Zube r曳力模型中的氣相和液相的跟隨性要比Grace和Drag coefficient曳力模型下的更大。而當(dāng)曳力模型Drag coefficient取值為8時,氣體的分散性較好。而當(dāng)進氣速度減小時,Drag coefficient取值相應(yīng)減小也能達到較好的氣體分散效果。而當(dāng)曳力模型Drag coefficient取值為8時,升力模型的選取對表觀氣含率分布的影響并不大。(3)固液兩相在歐拉-歐拉多相流模型下,探索了315r/min轉(zhuǎn)速,固體顆粒體積分?jǐn)?shù)為12%的條件時,曳力模型對固含率分布的影響。結(jié)果顯示,曳力模型取Drag coefficient時固含率分布結(jié)果不理想,而取Schiller Naumann模型時更好。還在歐拉-拉格朗日多相流模型下,探索了單向耦合和完全耦合固體顆粒的運動軌跡。結(jié)果顯示該模型能較好模擬實際浮選中固體顆粒的運動軌跡,而完全耦合顆粒比單向耦合顆粒的跟蹤時間略長。(4)探索了315r/min轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下,氣含率、固含率和軸功率、循環(huán)量的關(guān)系。結(jié)果顯示,氣液相中隨著氣含率增大,軸功率下降；固液相中隨著固含率增大,軸功率增大,固體顆粒循環(huán)量也增大。(5)在歐拉-歐拉多相流模型下,氣液、固液兩相流模擬得到的模型參數(shù)應(yīng)用在三相流模擬中,也能得到較理想的結(jié)果,氣含率、固含率分布都較合理。
【關(guān)鍵詞】：泡沫浮選 計算流體力學(xué) 曳力系數(shù) 粒子跟蹤
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD456
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 文獻綜述12-20
• 1.1 浮選機發(fā)展歷史概述12-13
• 1.2 浮選機分類13-18
• 1.2.1 充氣機械攪拌式浮選機14-16
• 1.2.2 自吸氣機械攪拌式浮選機16-18
• 1.3 課題研究背景及意義18-20
• 1.3.1 課題研究背景18-19
• 1.3.2 課題研究意義19-20
• 第二章 浮選機CFD模擬方法20-32
• 2.1 CFD簡介20-22
• 2.2 CFD發(fā)展歷史及其特點22-24
• 2.3 基本假設(shè)24
• 2.4 CFD流體動力學(xué)控制方程24-26
• 2.4.1 質(zhì)量守恒定律24-25
• 2.4.2 動量守恒定律25
• 2.4.3 能量守恒定律25-26
• 2.4.4 組分質(zhì)量守恒定律26
• 2.5 湍流模型26-28
• 2.5.1 直接數(shù)值模擬27
• 2.5.2 雷諾平均模擬27-28
• 2.5.3 大渦數(shù)值模擬28
• 2.6 多相流模型28-30
• 2.6.1 歐拉-歐拉模型29
• 2.6.2 歐拉-拉格朗日模型29-30
• 2.7 相間作用力30-32
• 第三章 浮選機氣液兩相流數(shù)值模擬32-80
• 3.1 KYF-0.2浮選機的模型32-37
• 3.1.1 浮選機的選擇32-34
• 3.1.2 浮選機網(wǎng)格化處理34-36
• 3.1.3 CFD軟件選擇36
• 3.1.4 CFX-Pre氣液兩相模擬的邊界條件設(shè)置36-37
• 3.2 液相流場模擬37-43
• 3.3 氣液兩相流場下的曳力模型探索43-67
• 3.3.1 不同曳力模型下的流場模擬43-52
• 3.3.2 Grace和Drag曳力模型下的流場模擬52-61
• 3.3.3 3m/s進氣速度下Drag曳力模型的流場模擬61-67
• 3.4 氣液兩相流場下的升力Lift模型探索67-77
• 3.4.1 不同升力加入模型中的方法探索68-70
• 3.4.2 不同升力模型的探索70-77
• 3.5 氣液相中浮選機充氣量、軸功率二者關(guān)系77-78
• 3.6 本章小結(jié)78-80
• 第四章 浮選機固液兩相及氣液固三相數(shù)值模擬80-100
• 4.1 固液兩相流場下的曳力模型探索80-84
• 4.2 固液兩相流場下浮選機固含率、軸功率和循環(huán)量三者關(guān)系84-85
• 4.3 歐拉-拉格朗日多相流模型下固液兩相流場85-95
• 4.3.1 單向耦合顆粒86-91
• 4.3.2 完全耦合顆粒91-95
• 4.4 氣液固三相下流場數(shù)值模擬95-98
• 4.5 本章小結(jié)98-100
• 第五章 結(jié)論與展望100-103
• 5.1 結(jié)論100-101
• 5.2 展望101-103
• 參考文獻103-107
• 致謝107-108
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況108

【參考文獻】

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本文編號：843060