自吸式WEMCO浮选机内固-液两相流体力学和混合特性的模拟

发布时间：2021-03-27 04:17

　　浮选机内矿浆流场分布和固相悬浮质量显著影响浮选指标,目前对于自吸式浮选机固-液两相流的相关研究较少。本文对Wemco浮选机内固-液两相流流场进行了相关模拟,研究了固-液两相流在浮选机中混合特性,为自吸式浮选机的大型化设计提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下:（1）采用Shear stress transport（SST）湍流模型和Schiller Naumann阻力模型对浮选机内固-液两相流场进行了数值模拟并获得了较好的结果。叶轮转速增加不改变固-液两相流场循环结构,矿浆流速、固相悬浮均匀性和功耗增大;当转速为365rpm时ζ值为0.851,固相悬浮分散性较好。矿浆入口流速对槽体内矿浆流速的影响较小,当入口流速为0.09kg/s时固相悬浮分散性较好。矿浆浓度不改变流场的上下循环结构,固相分散均匀度呈现先减小后增加的趋势。（2）固相物理性质对固-液两相流悬浮分散性会产生影响。密度小的固体在低叶轮转速下可获到较好的固相悬浮性且随转速增加呈线性增加,密度大的固体在低叶轮转速下易在槽体底部大量沉积造成短路,在叶轮额定功率内固相悬浮分散性随转速增加而增加;在保证相同的固相悬浮均匀性ζ值为85... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

整体研究路线

第三章Wemco浮选机内固-液两相流的CFD模拟12滑移网格法的两个区域间的网格发生相对滑动，有利于模拟叶轮区域内的流动细节，如尾涡等。此浮选机共计划分大约65万个网格节点。1—罐体；2—竖管；3—锥型罩；4—定子（分散器）；5—转子；6—尾流管；7—假底；8—矿浆入口；9—矿浆出口；图3.1Wemco浮选机物理模型图3.2Wemco浮选机槽体网格3.1.2运行参数和边界条件本章进行浮选机运行参数对固-液两相流场影响的数值模拟研究。两相流模拟介质如表1.1所示，水相模拟介质为清水，固相介质为不同密度的单一矿石相。其中矿浆入口流速采用质量流量，其运行范围为0.06~0.12kg/s，矿浆中固相体积分数范围采用8%~12%，叶轮叶片转速范围为91~456rpm。槽体面均设为光滑壁面条件，壁面采用标准壁面函数来模拟流体在壁面的湍流运动；液相和固相分别设置了Noslip和Freeslip边界条件，出口处设为常压。

第三章Wemco浮选机内固-液两相流的CFD模拟12滑移网格法的两个区域间的网格发生相对滑动，有利于模拟叶轮区域内的流动细节，如尾涡等。此浮选机共计划分大约65万个网格节点。1—罐体；2—竖管；3—锥型罩；4—定子（分散器）；5—转子；6—尾流管；7—假底；8—矿浆入口；9—矿浆出口；图3.1Wemco浮选机物理模型图3.2Wemco浮选机槽体网格3.1.2运行参数和边界条件本章进行浮选机运行参数对固-液两相流场影响的数值模拟研究。两相流模拟介质如表1.1所示，水相模拟介质为清水，固相介质为不同密度的单一矿石相。其中矿浆入口流速采用质量流量，其运行范围为0.06~0.12kg/s，矿浆中固相体积分数范围采用8%~12%，叶轮叶片转速范围为91~456rpm。槽体面均设为光滑壁面条件，壁面采用标准壁面函数来模拟流体在壁面的湍流运动；液相和固相分别设置了Noslip和Freeslip边界条件，出口处设为常压。


本文编号：3102869