DWP重介质旋流器流场的数值模拟

选用雷诺应力湍流计算模型（RSM），对两种直径为1 300 mm的DWP型重介质旋流器的流场进行了数值模拟，并对结构参数和能耗进行了研究.对流场三维速度、压强、密度和空气柱的数值模拟研究表明，在旋流器内存在短路流现象；双入介DWP旋流器分选效果优于单入介DWP旋流器，处理能力高于单入介DWP旋流器，能耗比单入介DWP旋流器减少33%.     

DSM重介质旋流器流场的数值模拟

采用计算流体力学软件，选用RSM湍流数值计算模型，对DSM型重介质旋流器的流场进行了数值模拟.研究了DSM型重介质旋流器流场的速度分布、密度分布和压力分布，得出4点结论：旋流器内的流体沿着溢流管的外侧向下流动，使旋流器分选时存在短路流，降低了旋流器的分选效率.旋流器内的轴向速度越接近中心越高，大约在旋流器半径的中部通过零点，所有速度为零的个点形成了零轴速包络面（LZVV.旋流器内的切向速度从内向外逐渐升高，在空气柱附近达到最大值，然后逐步下降到最低点.由于回流的作用，在旋流器中间造成负压区形成了空气柱，空气柱截面直径大约为溢流口直径的0.6倍.     

基于CFD-DEM耦合的水力旋流器性能预测分析

采用Fluent数值模拟软件,基于雷诺应力模型,对某旋流器的处理能力及流场进行了仿真模拟,分析了旋流器内部流场的速度分布及压强分布.结合不同入口压力下的试验工作参数,对比了经验公式计算结果和数值仿真结果的准确性.结果表明:旋流器内部空气柱稳定,内部压力梯度连续性较好,轴向及切向速度场数值模拟结果与实际相符合.相对于经验...     

旋流器内部流场的数值模拟方法研究

旋流器以其操作简单,运行成本低,物理尺寸小等优点广泛应用于化工分离行业。其内部流场情况对其分离精度及分离效率起着关键作用,准确模拟该流场具有重要意义。流场变量梯度高、旋流特征强,尤其中心空气柱的存在增加了其数值模拟的不确定性。借助CFD(Computational Fluid Dynamics)软件,对75 mm经典旋流器系统地进行了气-液两相流非稳态数值模拟,研究了湍流模型,压力-速度耦合方式以及离散格式对旋流器内部流场计算结果的影响,并将其空气柱直径、切向速度以及轴向速度进行对比。结果表明:RSM(Reynolds Stress Model)湍流模型可以较为准确地预测旋流器流场,仅在空气柱附近区域预测的速度值偏低。RNG k-ε(RNG k-epsilon)、Realizable k-ε(Realizable k-epsilon)以及Standard k-ε(Standard k-epsilon)湍流模型预测的该流场与实际流场存在较大差异。其中,RNG k-ε模型误差较Realizable k-ε以及Standard k-ε模型稍低;QUICK与Second Order Upwind离散格式在预测旋流器内部流场时差别不大。Third-order MUSCL,Power Law以及First Order Upwind离散格式没有求解出流场中完整的空气柱;SIMPLE,PISO及Coupled三种压力-速度耦合方式对计算结果的影响不大,相比较而言SIMPLE算法为较适合计算旋流器流场的压力-速度耦合方式。Coupled较其他2种算法在溢流管段预测的空气柱直径偏大,速度偏小,部分锥段空气柱直径偏小,速度偏大。     

无压给料三产品重介质旋流器流场的数值模拟

采用Fluent软件,选取SKE/DRSM湍流模型,对1000/700无压给料三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟.通过对无压给料三产品重介质旋流器流场的三维速度、压强、密度和空气柱的数值模拟研究,对无压给料三产品重介质旋流器内的流场有了更深入和细致的了解,得到了几点有意义的结论.数值模拟研究结果表明,Kesall导出的旋流器内液流径向速度分布至少对于DWP和DSM结构的旋流器是不适合的.     

基于新给料方式的重介质旋流器流场的研究

针对目前重介质旋流器导向筒段湍流及转向突变较大的问题,设计出入口向底流端倾斜的新给料方式重介质旋流器。在PIV试验研究的基础上,在FLUENT中选用RSM模型对新给料方式重介质旋流器的流场进行了数值模拟。试验和模拟结果表明,在相同给料压力下,新给料方式旋流器相比传统给料方式旋流器,在相同横截面处切向速度增大,中心负压减小,这表明该给料方式可以有效降低旋流器内的能耗,有利于增大旋流器的离心系数,提高分选效率。     

水力旋流器中空气柱的作用

<正> 一、空气柱的产生水力旋流器内由气、液、固三相组成。在其轴线附近为气相,即空气柱。从空气柱表面到水力旋流器壁为液固二相。水力旋流器内空气柱的存在,可通过对速度和压力的分析为理论所证实。下面对水力旋流器速度和压力分布作简单的论述。 (一)速度场与水力旋流器轴线平行的轴向速度W_2,与水力旋流器半径方向一     

中心锥对水力旋流器性能影响

利用FLUENT软件对内部增加中心锥的水力旋流器和内部增加中心柱的水力旋流器进行电石渣浆液流场的数值模拟仿真,对两种水力旋流器的压力分布、切向速度、湍流强度、速度矢量进行对比分析。通过试验验证,同等操作条件下,中心锥型水力旋流器和中心柱型水力旋流器的分离效率分别为85.04%、78.31%,溢流中Ca(OH)2浓度分别为90.07%、78.60%。仿真和试验结果表明:内部增加中心锥结构有利于提高水力旋流器的分离精度和分离效率。     

平底结构对水力旋流器流场特性及分离性能影响

基于数值模拟对比了渐缩平底旋流器与复合锥角旋流器流场特性以探究平底结构对水力旋流器流场的影响。数值试验结果表明：两种水力旋流器压强分布和切向速度分布基本一致,而空气柱附近压强梯度存在差异;渐缩平底旋流器溢流管下方湍流强度较低而底流口附近则相反;渐缩平底旋流器柱-锥交界面的空气柱附近轴向速度较高,导致其分流比较低。实验室旋流分离试验表明：平底结构能有有效抑制溢流跑粗和底流夹细现象,显著提高分级效率,改善水力旋流器分离性能。     

无压三产品重介质旋流器流场数值模拟及底流口参数优化

利用FLUENT软件,在固定的结构及操作条件下,对三产品重介质旋流器流场进行了模拟,并与实验装置相应证,得出模拟的数值条件是合适的。在此基础上,通过改变底流口的直径(41mm、44mm、47mm、50mm、53mm),分别研究一、二段旋流器的流场,研究结果表明:二段底流口直径改变对一段旋流器流场没有影响;二段底流口直径改变主要影响二段旋流器的空气柱直径、流场压力大小和压力梯度,但变化趋势影响不大。     

基于PIV浮选柱旋流场的测试与模拟

为深入探讨旋流段的流场分布及旋流分离的作用机理,以粒子图像测速系统(PIV)为基础构建了浮选柱旋流段的流场测试平台,利用PIV测试平台和Fluent数值模拟软件对旋流段内部的速度场进行了测试与数值模拟,研究了旋流段的速度分布规律以及循环量变化对速度分布规律的影响。结果表明,流场速度以切向速度为主,且有着明显的分布规律,径向速度比较小且分布比较复杂,轴向速度相对径向速度较大,速度分布呈对称分布;随着循环量的提高,轴向速度的零点向中心靠拢,而最大值出现在相近的半径位置。数值模拟结果和实验结论吻合度较高。     

新型三产品重介质旋流器流场的数值模拟研究

新型三产品重介质旋流器是一种先排矸的三产品重介质旋流器。文章阐述了采用不同的湍流模型对先排矸三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟和实验验证,选用RSM模型进行了流场模拟,并与相同工艺条件下的DWP重介质旋流器的模拟结果进行了对比。     

先排矸三产品重介质旋流器结构参数对分选效果影响规律的数值模拟研究

利用Fluent数值模拟软件在不同模型条件下对先排矸三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟,得到了相应的密度、压力、轴向速度剖面,通过数值比较,分析研究了先排矸三产品重介质旋流器结构参数对流场影响的趋势,为旋流器参数优化奠定了基础。     

DWP重介质旋流器流场计算流体力学数值模拟

重介质旋流器是重介质选煤的关键设备,其结构参数和工艺参数直接影响重介质选煤的效 果。采用Fluent软件对两种DWP型重介质旋流器流场进行了数值模拟,根据模拟结果,着重对 双供介DWP型重介质旋流器进行了结构参数和能耗的研究。     

涡轮旋流分选机内部流场数值模拟研究

利用FLUENT软件对新型涡轮旋流分选机内部流场进行了数值模拟。通过数值模拟得到了该涡轮旋流分选机内部的三维速度场(轴向、切向和径向)、压力场(静压和动压)的分布规律,从而对该分选机的分选原理有了进一步的认识。     

重介质旋流器分选过程的离散分析与数值模拟

重介质旋流器广泛应用于煤炭分选,分选过程十分复杂,试验测试研究重介质旋流器内部流场和颗粒运动特性费时费力,成本较高。随着数值计算技术的发展,国内外学者应用数值模拟方法研究旋流器内部的多相流流场。采用计算流体力学(CFD)与离散分析方法(DEM)耦合技术对重介质旋流器的分选过程进行数值模拟研究,为重介质旋流器的结构参数和操作参数的优化提供了一种新途径。用Fluent软件研究了旋流器内部悬浮液速度场、密度场、压力梯度场和黏度场,用EDEM软件研究了旋流分选过程中的煤粒运动行为及分选效果的评价。研究结果表明:悬浮液压力分布和压力梯度分布径向基本对称,溢流口和底流口处压力值最低。器壁沿径向形成了压力梯度,差值逐渐增大,空气柱边界处压力梯度最大;不同尺度的煤粒在旋流器内部的停留时间不同,相同密度的煤粒,粒度越小,停留时间越长。溢流中排出煤粒在旋流器中的停留时间明显长于从底流口排出的煤粒。溢流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越长,底流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越短。不同的旋流器结构参数对分选的影响程度不尽相同,其中溢流管直径的影响最为显著,溢流管直径超过500 mm时,不能形成完整的空气柱,无法分选。溢流管直径为300 mm时,分选效果较好;溢流管插入深度显著影响分选精度,插入深度为160 mm时,分选密度增大,细小高密度的煤颗粒将错配进入溢流,溢流管插入深度为320～800 mm时,分选密度接近悬浮液密度,分选指标E_p=0. 084～0. 100,分选效果较好。底流口直径对旋流器选精度影响较大,当底流口直径为272和306 mm时,分选密度与悬浮液密度接近,E_p值小于0.1,分选效果较好。圆柱段长度对于分选密度影响不明显。