JJF浮选机气-液两相流流场特性研究

为深入研究 JJF 型浮选机的流场特性及气泡分布均匀性,基于标准 k-ε 湍流模型和 Euler-Euler 双流体 模型,结合 CFD 理论对气-液两相流流场特性进行数值模拟,研究了 JJF-0.2m³自吸气浮选机的速度场、压力场、气 含率以及气泡分布均匀性。模拟结果表明：转子转速提高,平均气含率随之提升,形成的气泡越多;气相、液相的速 度矢量图基本一致,沿中心转轴呈对称式分布,混合流体流动形成大范围的涡流,形成的气泡更多;槽内压力主要 集中在竖筒与循环筒上,内部存在较大的周向流,转子区域压力降低,转子使用寿命增加;转子区域的气含率随着 高度的增加而增加,达到最大值后逐渐降低并趋于稳定,达到稳定状态下的气含率分布均匀且对称,气泡分布均匀 且对称,转子与定子区域的气泡在运动过程中与矿浆充分混合,有利于气泡和矿粒间的接触、碰撞和黏附,气泡矿 化效果提高,进而可以提高浮选生产效率。     

基于CFD的KYF浮选机气-液两相流分析与探讨—KYF浮选机流场测试与仿真研究(四)

研究了标准k-ε方程、RNG k-ε方程和标准k-(ｗ)方程三类湍流控制方程下KYF-0.2浮选机的气液两相流场.不同的模型参数条件会直接影响流场中流体的分布特性.在三个不同湍流控制方程下,曳力模型参数取值的不同对流场的影响不一.比较了提升力等非曳力模型,认为Grace曳力模型的流场中流场分布更吻合观察到的流场特征.     

自吸气浮选机设计参数对浮选流体动力学性能的影响

为考察自吸气浮选机设计参数对浮选行为的影响,设计了0.2 m3自吸气浮选机,在清水条件下考察浮选机叶轮转数、浸没深度、插入深度对浮选机吸气量和功耗的影响。结果表明:自吸气浮选机吸气量随叶轮转速的增加而增加,增加幅度逐渐变小,功耗随叶轮转速的增加逐渐增加;随着叶轮浸没深度的增加,吸气量逐渐减小,功耗逐渐增加;插入深度对吸气量的影响不大,低转速条件下,随着插入深度的增加,功耗变化不明显,转速达到556 r/min后,随着插入深度的增加,功耗小幅降低。试验结果可以为自吸气浮选机的参数设计提供参考。     

浮选机内气液两相流场特性数值模拟研究

基于标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型,对容积为20L的KYF浮选机内气液两相流场特性进行了模拟研究,并探究了搅拌强度对流场特性的影响。结果表明:Y=0截面的两相流体绝对速度、静压、液相湍流动能、液相涡流黏度等流场特性沿转轴呈对称式分布,且速度场呈上、下两循环分布;搅拌强度对混合区速度、压力、气相体积浓度分布影响显著,对上升区和分离区影响相对较小;搅拌强度每增加50rpm,混合搅拌区速度大约增大0.03m/s,上升区大约增加0.01m/s,分离区大约增加0.001m/s,转子区负压大约增加400Pa,混合区气相体积分数大约减少0.01%~0.3%;模拟研究可为协同调控浮选机内流场特性和浮选技术指标提供参考依据。     

颗粒粒径对浮选机固—液两相流场分布特征影响研究

针对充气机械搅拌式浮选机,运用CFD流体模拟软件进行了颗粒粒径对浮选机固—液两相流场分布特征的影响研究。通过模拟分析可知:离散相矿物颗粒与连续液相两相之间相互作用较小,流场分布特征基本保持一致,微细粒矿物颗粒粒径对浮选机内部固—液两相流场特性影响较小。转子及定子表面压力分布值与颗粒粒径有较大的关系,且在此处区域附近湍流动能较大,保证了矿物颗粒在该区域的较好分散性。     

基于实验与仿真的XCF浮选机性能研究

XCF型自吸气充气式浮选机的吸浆量以及功耗，受到许多运行参数的影响。本文主要使用实验和仿真的方法研究浮选机叶轮转速，充气量以及直流槽液位高度对浮选机性能的影响，同时运用仿真的手段揭示0.03m3 浮选机内部流场的变化情况。研究表明，浮选机具有双重机制的关键是浮选机叶轮间具有低于标准大气压的压力存在。本文选用了基于CFD计算流体力学的方法对浮选机进行研究，在此同时量化了对浮选机内部水流抽吸能力的循环的能力。研究发现浮选机吸浆以及循环能力的减弱主要是由于气体在中心筒负压区进行了积聚而导致的。为之后充气式浮选机的放大以及优化的后续工作奠定了基础是本文研究所作出的另外一大贡献。     

KYF浮选机叶轮—定子区流场分析——KYF浮选机流场测试与仿真研究(三)

叶轮和定子是影响浮选机分选性能的最核心部件。运用CFD方法揭示了KYF浮选机叶轮-定子区的局部流场特征。叶轮叶片间出现了螺旋上升的涡流,而叶轮盘起到了稳流作用,流体平滑地从叶根高速流出。叶轮叶片的迎浆面边缘出现静压峰值,而叶轮盘叶根出口处次之,并解释了叶根出口处磨损严重的原因。分析了功耗、搅拌雷诺数、循环量和叶轮设计等关键设计参数间的影响规律。研究表明,在相同条件下,后倾叶轮的循环量明显大于前倾叶轮,而功耗却更低。     

基于CFD-DPM模型的浮选机内固相颗粒行动行为研究

矿物颗粒在浮选机内部的运动状态是优化研究浮选机性能的基础。采用计算流体力学仿真技术,使用欧拉-拉格朗日方法（CFD-DPM）模拟研究了浮选机内部固相颗粒的运动行为:采用单一粒径的石英固体颗粒,在单向耦合条件下研究颗粒运动轨迹随时间的变化,揭示流场对固体颗粒的影响;在完全耦合条件下研究颗粒运动轨迹随时间的变化,揭示颗粒与流场的相互作用。      

自吸气浮选机隔板叶轮研究

叶轮的结构型式和运行参数决定了浮选机的整体性能,结合理论分析及工程经验设计了一种功能分区的隔板叶轮。利用CFD仿真方法和试验方法对隔板叶轮的整体性能进行了测试,在仿真条件下分析了槽体内的流场结构、气液分散、功耗、循环量和吸气量等,并采用试验方法进一步对隔板叶轮的性能进行了研究,结果过表明,隔板叶轮循环量增加,吸气量略微减小,功耗略微增加,槽体下方搅拌能力增强,隔板叶轮整体性能较标准叶轮相当。     

KYF浮选机叶轮-定子区流场分析

叶轮和定子是影响浮选机分选性能的最核心部件。运用CFD方法揭示了KYF浮选机叶轮-定子区的局部流场特征。叶轮叶片间出现了螺旋上升的涡流,而叶轮盘起到了稳流作用,流体平滑地从叶根高速流出。叶轮叶片的迎浆面边缘出现静压峰值,而叶轮盘叶根出口处次之,并解释了叶根出口处磨损严重的原因。分析了功耗、搅拌雷诺数、循环量和叶轮设计等关键设计参数间的影响规律。研究表明,在相同条件下,后倾叶轮的循环量明显大于前倾叶轮,而功耗却更低。     

基于CFD和PIV方法的单相KYF浮选机流场分析研究

本文运用CFD模拟和PIV测量的方法研究了实验型KYF0.2m3浮选机的流场特征。CFD预测结果和PIV测量结果均揭示了纵截面的上、下循环流场结构。局部的径向速度和轴向速度对比显示,二者在变化趋势和大小上均有较好的一致性。在叶轮叶片的背浆面出现了同旋转方向相反的漩涡结构,并出现了速度峰值区,其值甚至高于叶片尖端。CFD预测的功率消耗同实测值能够较好地吻合,说明CFD仿真能较真实地反映浮选机的宏观运行状态。     

机械搅拌式浮选机的流体动力学分析

利用计算流体动力学分析软件Fluent模拟计算机械搅拌式浮选机的内部流场。计算结果标明,矿浆在槽体内螺旋上升和螺旋下降的循环流动,存在流动死区和短路现象,湍流强度分布呈现对称性,最大湍流强度出现在叶片流道内,进出口对其影响不大。     

基于CFD的电液主控阀阀芯内部流场数值分析

以液压支架用的电液主控阀为研究对象,对其主阀芯进行了详细的流场模型建立,采用CFD方法对主阀芯内部流场进行了仿真分析,得到主阀芯内的流体压力、速度矢量与湍动能云图。发现主阀芯内的流场规律,为改进优化阀的性能提供了有利的依据。     

宽粒级煤浮选机流场数值模拟研究

将流态化机理与宽粒级煤浮选过程相结合,在一个浮选设备中实现细粒常规浮选与粗粒流态化浮选所需的不同流体力学环境,自行设计了一种新型宽粒级煤浮选机,并采用FLUENT 6.3.26软件进行数值模拟研究,从速度和湍流度两个方面对浮选机内流场进行分析。结果表明：在浮选机内增加格栅板后,可将浮选机内流场分为低速、弱湍流和高速、强湍流两个区域,从而可为粗、细颗粒浮选创造各自所需的流体力学条件;通过对叶轮圆周线速度比值与合速度比值和湍流强度比值变化规律的分析,找出浮选机模拟放大的运动相似准则。     

浮选机浮选金矿过程的流场分析

在黄金选冶过程中,针对浮选机内部流场比较复杂的情况,利用计算流体力学软件CFX对KYF型机械搅拌式浮选机内流场进行数值模拟,分析KYF型浮选机内部流场的特点,得到浮选机流场的速度、湍动能、湍流耗散率的分布规律,讨论前倾叶轮与后倾叶轮在不同转速下循环量与功率之间的关系。结果表明,相同转速下,后倾叶轮在较低功率下得到较大叶轮循环量,后倾叶轮更符合浮选要求。     

双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟

针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数而导致的试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究。揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响,研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。