气泡发生器喷嘴的改进及两相流数值模拟研究

为了提高浮选效果,对气泡发生器的喷嘴进行了改进,加入了螺旋叶片并利用VOF多相流模型进行了数值模拟计算,得到了速度、压力和湍动能等流场分布规律图,结果表明,有螺旋叶片喷嘴的气泡发生器具有更好的性能,大大提高了矿浆中的气泡矿化效果。     

气升式环流反应器内气泡分布的数值模拟

气升式环流反应器广泛应用于湿法冶金工业,如金矿的氰化浸出、铀矿浸出、铜矿浸出以及难处理矿物的生物预氧化等。该类反应器几何结构虽然简单,但合理的设计仍是设备高效运行的保证。为了预测气升式环流反应器的工作效果,使用欧拉双流体模型模拟反应器内包含气泡的气液两相流,并通过不同的相间力模型及自定义湍流子模型描述槽内气泡复杂运动。分析了气泡诱导湍流、升力、湍流分散力等模型在模拟气泡分布时的作用,并将模拟结果与Sokolichin等的试验结果进行比较。结果表明,提出的模拟方法在气升式环流反应器模拟中能够得到准确的流场和气泡分布结果。     

基于CFD数值模拟的射流微泡浮选机气泡发生器的设计

为研究气泡发生器结构对其物理参数的影响,以ZWF6500型射流微泡浮选机气泡发生器为研究对象,通过CFD数值模拟,研究了气泡发生器空气入口数量、喷嘴直径、喉管直径以及喉管位置等结构参数对气含率、矿浆射入量、充气量以及充气速率等物理参数的影响。结果表明：空气入口数量、气含率无明显影响,但是在一定的入料压力下,单个进气口有一个极限的进气量;在一定的入料压力下,矿浆射入量只受喷嘴直径的影响,而且喷嘴直径越大,则矿浆射入量越大;气泡发生器喷喉比对气含率的大小至关重要,气含率随喷喉比的增大而增加,且在增加到一定程度后,气含率达到极限,不再随着喷喉比的增加而增加,甚至会出现气含率下降;喉管位置的影响主要体现在充气量,随着喉管位置的升高充气量和气含率呈现先上升后下降的趋势,即有一个最佳的喉管位置使得气含率最大。该研究为气泡发生器结构优化提供了基础数据。     

两种结构不同的气泡发生器的数值模拟

利用FLUENT软件中大涡模拟湍流模型(LES)、雷诺应力湍流模型(RSM)和双方程模型(RNGk-ε),分别配合混合多相流模型对气泡发生器内的流体进行了三维数值仿真,得到其内气相和液相的速度场、压强场的分布规律,从量化的角度对气泡发生器内部流体各种参数分布有了直接的认识。     

射流浮选柱的两相流数值模拟

建立了浮选柱内部流动的两相流流动方程,给出了方程中各未知变量的具体算法.对Microcel浮选柱进行了两相流数值模拟,得出不同条件下该浮选柱内部速度场的分布,并与实测速度值进行了比较和分析.研究结果表明,入料、尾矿口的布置对浮选柱内部流场有重要影响,浮选柱内部流动稳定性可以用k值评定.     

KYZ—B浮选柱气液两相流数值模拟与试验研究

为了研究浮选柱柱体高度的有效使用情况,采用计算流体力学(CFD)数值模拟软件CFX对充气后浮选柱不同高度截面上气相在液相中的分散情况进行了数值模拟。设计了浮选柱试验系统进行气液两相流试验对数值模拟结果进行验证,通过对比数值模拟与试验结果可知,两者基本吻合。     

中速球磨机内部流场的数值模拟

为了研究中速球磨机内部粉体输运过程,采用离散相模型(DPM)和湍流模型Realizableκ-ε对磨腔气固两相流场分布特性进行数值模拟分析,分别从速度、压强、温度以及流线等角度,分析磨腔内气固两相流的耦合作用。研究表明:磨腔流场是复杂的三维旋转湍流流场,在磨盘和磨球交互区域有剧烈的湍涡现象,气流在磨盘与灰斗间形成巨大的涡流。通过对磨腔湍涡现象分析,明确了风室和风环是压损的关键部位,并提出了改进意见。     

基于电导率的煤层气气泡形态井下实时探测装置

气液两相流的探测与流动规律是煤层气排采领域的关键科学难题,研究煤层气井气液两相流最直接有效的方法则是对煤层气开采井井筒油套环空内的气泡进行实时检测。但目前常用的气泡探测装置无论是在检测目标的针对性还是体积方面,均不能满足煤层气井环空内气泡实时检测的要求,基于此,提出了一种基于电导率的煤层气气泡形态井下实时探测装置,探测装置中所设计的气泡传感器能根据空气和溶液电导率的不同来对井下环空中气泡的体积和速度进行实时检测。整个探测装置设计完成后进行了模拟试验,试验结果显示探测装置的精度满足实际工程项目要求。     

微泡浮选射流气泡发生器的研究

气泡发生器是微泡浮选的关键。分析研究了气泡发生器的结构、尺寸、形状要求,以及影响气泡发生器性能的主要结构尺寸。开发设计了气泡发生器的虚拟样机,并进行了数值模拟仿真分析。在此基础上,设计制作了物理样机,并进行了实验分析。通过数值仿真和物理实验分析,验证了一些设计理论。结果表明,该气泡发生器具有较好的性能,为气泡发生器的开发设计提出了新的方法。     

湿喷机喷嘴内液固两相流数值模拟

为研究喷嘴结构设计是否合理,根据喷嘴几何参数建立物理模型,运用多相流理论对喷嘴内混合流体建立数学模型,得到喷嘴出口处混合流体的压力和速度。采用欧拉模型和RNG湍流模型对喷嘴内液固两相流进行数值模拟,得到喷嘴内混合流体速度场、压力场、相体积分数的分布情况。以出口混合流体成分均匀度为标准,利用统计学中均值和标准差对混合均匀程度做定量分析。研究结果表明,仿真得到的出口处压力和速度与理论分析相一致,喷嘴出口混合流体成分均匀度达到99.99%,验证了现有喷嘴结构设计的合理性。此研究方法及结果对今后湿喷机喷嘴的优化设计与工程应用具有重要参考价值。     

厢式压滤机过滤过程数值模拟与仿真

为便于研究压滤机滤室内料浆的流动形态和规律并以此来提高过滤效率,建立滤室三维几何模型。应用计算流体力学(CFD)方法对中心进料厢式压滤机过滤过程进行数值模拟。通过流体仿真软件Fluent得到滤室内流体的固相体积分数增长规律、速度云图、速度矢量图、滤饼形成规律和滤室内压强分布云图。分析各入口速度下滤室内不同粒径的固相的体积分数增长规律,并结合不同入口速度下滤室内的压强大小,选定了在较高过滤效率下合适的入口速度。通过对速度云图、速度矢量图的分析,得出了流体在滤室内的流动状态和对过滤效率的影响。通过对滤饼的形成及发展规律的分析,为压滤机过滤效率的提高并更好地指导实际工作提供参考。     

气泡发生器结构分析及设计

对气泡发生器的结构设计、参数确定及工作原理进行了分析。给出了有关的计算公式 ,对同类设备的该种装置的设计有良好的借鉴意义。     

基于CFD的气液两相射流引射器设计模拟研究

文章采用Fluent模拟软件对气液两相引射器的最优尺寸进行了数值模拟研究,并分析了引射压力和出口背压对引射器工况的影响。研究结果表明:引射器内射流喷嘴直径受流场发育情况、压力特性曲线和气相体积浓度等因素的影响和制约,综合考虑这四种因素,确定了喷嘴直径范围为16~20mm;当引射压力一定时,随着出口背压的增大,气相流量、气相浓度和出口流速均逐渐减小;当出口背压一定时,射流气相浓度随引射压力的增大呈逐渐上升趋势。     

不同结构空化气泡发生器的试验研究

气泡发生器是射流浮选柱充气的关键设备,结合空化气泡有利于浮选的特点,自行设计了多孔板气泡发生器和改进型射流气泡发生器2种结构空化气泡发生器,同时在组建了的浮选柱试验系统内进行浮选柱清水试验。试验结果表明,2种空化气泡发生器作为浮选柱的充气装置时,均可使浮选柱内产生细小、密集、分布均匀的气泡,同时对比2种结构空化气泡发生器对浮选柱的充气性能发现,改进型射流气泡发生器要优于多孔板气泡发生器。     

油煤浆流变特性及流场数值模拟研究进展

概述了煤直接液化工艺,对煤浆的流变特性进行了整理,并从非牛顿流体理论和多相流理论出发,对煤浆的数值模拟现状进行了归纳总结。提出了目前煤浆研究中存在的不足,并对煤浆研究工作进行了展望。     

伪均质固液两相流水击的数值模拟Ⅱ.验证

本是《伪均质固液两相流水击的数值模拟》的第二篇。在本中,根据固液两相流水击实验,对前一篇论中建立的伪均质固液两相流水击数学模型进行了验证,并对２工程计算蝇彩的单相流修正模型进行了验证,计算结果与实验结果的对比表明,两相流 计算值与实测值符合较好落在 而单相流修正模型的计算结果误差较大。因此新建的伪均质固液两相流水击模型可以有于工程计算。     

基于FLUENT的泡沫发生器内部流场数值模拟研究

为了对泡沫发生器内部流场进行研究,运用计算流体力学软件FLUENT并基于Mixture方法、湍流标准κ-ε模型及PISO算法,通过对不同气液相入口速度发泡器内部流场的数值模拟,得到了泡沫发生器内部的速度分布、出口气相体积分布。由模拟结果可知:气相入口速度一定,液相入口速度越大,混合腔速度影响范围变化不大,出口气相体积分布均匀程度减弱;液相入口速度一定,气相入口速度变化,混合腔速度分布、出口气相体积分布均匀程度变化不大。在实际发泡时,应根据发泡量的要求,合理调整气液相的入口速度。     

微泡发生器的数值模拟分析

首先详述了射流微泡发生器的结构和工作原理,分析、研究了射流微泡发生器的工作过程,其次借助FLUENT软件分析了发生器内三相流场内流体的运动状态。通过对流体运动的模拟分析,发现设计的缺陷,并对各参数进行了优化,通过对射流微泡发生器的模拟分析,为设计提供了依据。     

气泡发生器的流体动力学性能研究

气泡发生器作为浮选柱的核心部件,一直是浮选柱的研究重点。针对空气直接喷射式气泡发生器结构特点,分析了气泡发生器气体喷射出流的流体动力学模型,通过试验室和工业型浮选柱的清水气泡发生试验,修正了气泡喷射出流理论计算公式,对工业型浮选柱的大型化研制提供一定的理论依据。     

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。