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。     

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。     

煤颗粒分布对油煤浆流变特性的影响

采用神华煤和煤直接液化循环油配制成油煤浆,考察了煤的颗粒大小、颗粒分布以及浓度对煤浆流变特性的影响.试验结果表明:当浓度较低时,煤浆在比较宽的浓度范围内表现为牛顿流体;浓度较高时,表现为具有剪切稀化行为的假塑性流体.利用双峰级配理论,将粗颗粒煤粉加入细颗粒中可降低煤浆体系的黏度.但继续增大粗颗粒在煤粉中的比例,体系的黏度又会增大,而且煤浆的流变性能也发生改变.在试验条件下,粗细颗粒质量百分比为40∶60时体系具有最低的黏度,煤浆性质由同浓度的细颗粒体系的非牛顿流体转变为牛顿流体.因此,改变煤浆体系中煤的颗粒分布可在保持较高浓度时制备出具有较低黏度的油煤浆.     

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。     

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。     

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。     

浓密机内部流场数值模拟研究进展

为进一步提高浓密机的工作效率、深入理解及发展絮凝浓密理论,探讨了浓密机内部复杂流场特性的研究方法,并从多相流模型、湍流模型、模拟尺度方面详述了数值试验方法在浓密机内部流场特性研究中的应用现状,并阐述了数值模拟方法在提高絮凝浓密工艺指标的指导作用,指出絮凝反应的数学描述、絮团形成及其结构演变过程仿真模型的建立是当下及今后研究的重点,基于流场环境下的浓密机多场耦合是其内部流场数值模拟研究的发展趋势。     

油煤浆管道输送特性研究

根据流变学理论、流体和流动类型假定以及实验数据 ,证实油煤浆的管内流动通常属幂律流体层流 .据此提出了可用于油煤浆流变参数测定的管道输送实验方法 ,以及可用于油煤浆管道设计的管内流速分布、黏度、雷诺数、沿程阻力系数和直角弯头阻力系数计算公式 .并在本研究条件下得到油煤浆的管道输送特性 :稠度系数随煤粉浓度显著增大 ,随温度显著减小 ;流变指数主要取决于油的性质 ,与煤粉浓度关系不大 ,但随温度有所增大 ;表观黏度和表观沿程阻力系数随煤粉浓度显著增大 ,随温度显著减小 ,并与管径和流速有关 ;直角弯头阻力系数是同条件下表观沿程阻力系数的 10～ 2 0倍     

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。     

似膏体管输弯管段浆体流动的数值模拟研究

 摘要:论文对似膏体充填料浆在管路输送的弯管段动态特征进行了数值模拟的研究,确定了似膏体料浆相关物理参数,选择了适合似膏体料浆的管输数学模型,利用FLUENT模拟获得了弯管段压力场、速度场的分布特征,并将模拟结果与理论计算进行了对比分析。研究结果对似膏体管路输送实验和实践有一定的指导意义和实用价值。     

全尾砂充填料浆流变性能的实验研究

通过试验研究了新型胶凝材料T.C-I-全尾砂料浆、水泥-全尾砂料浆的工作特性和流变性能,并进行分析比较,揭示了全尾砂充填料浆的流变参数随灰砂比、质量浓度和剪切速率的变化规律。研究结果表明,T.C-I-全尾砂料浆的固结性能优于普硅水泥(P.O 42.5);当灰砂比低于1∶10或质量浓度高于77%~79%时,T.C-I-全尾砂浆的流动性和稳定性均优于水泥-全尾砂浆。     

浓缩机内煤泥水沉降流场和浓度分布的数值模拟

运用Pro/E软件对煤泥水沉降用浓缩机建立模型,然后根据流体动力学原理,选用计算流体力学软件FLUENT中的RNG k-ε湍流模型和多相流MIXTURE模型对浓缩机内煤泥水的沉降流场和浓度分布进行数值模拟,最后根据模拟结果拟合出煤泥沉降过程中浓度分布的数学公式,为浓缩机的结构优化提供了一条新途径。     

固液两相管道瞬变流模拟研究

针对长距离固液两相输送管道中发生的瞬变流问题, 推导了固液两相浆体管道瞬变流的连续性方程与运动方程及相应的特征方程, 建立了浆体管道固液两相瞬变流的数学模型, 开发了瞬变流计算软件Hydraulic Transport, 引入多线程计算, 大大提高了计算效率, 并对某铁精矿浆体输送管线进行了计算, 计算结果与实测结果基本一致, 验证了计算模块的有效性。     

高浓度全尾砂料浆管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂胶结充填采矿法在地下黑色金属矿山中应用广泛,高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送技术是研究该采矿方法的重要内容。以吴庄铁矿高浓度全尾砂胶结充填开采为背景,根据该矿山需要达到的充填能力,选择内径为90 mm、113 mm和122 mm的充填管道,采用双精度流体力学软件fluent-2ddp研究高浓度全尾砂料浆在充填管道内的流动状态。根据矿体的赋存状态、矿山生产规模和充填料浆的性质,构建管道输送系统数值模型。设定管道入口和管壁的边界条件,进行料浆输送过程的数值解算,分析解算结果。研究结果表明,与90 mm和122 mm管道输送相比,113 mm管道输送料浆的压力损失和流速最合理;料浆在弯管内侧流速骤增,且显著大于外侧;料浆流速在管道断面上近似抛物线分布,最大流速位于管道中心的上方。     

分级细尾砂胶结充填强度和料浆流变性能试验研究

以某黄金矿山分级细尾砂为研究对象,在对充填材料基本物理化学性质检测分析的基础上,开展了强度试验和料浆流变特性试验。结果表明:新型胶凝材料固化分级细尾砂效果好,充填体早期强度较传统胶凝材料高,有利于缩短采矿周期。添加新型胶凝材料的分级细尾砂料浆流变曲线符合Herschel-Bulkley(H-B)流变模型,随尾砂浆浓度增加,料浆屈服应力呈指数增长,而塑性黏度缓慢增加;料浆屈服应力随新型胶凝材料掺量增加不断增大,塑性黏度则先增大后降低。     

颗粒物料浆体流变特性变化及其机理分析

利用毛细管流变仪进行了流变特性试验, 并结合已有的浆体流变特性试验结果, 得到了不同浓度浆体流变特性变化规律。结果表明, 浆体粘度随浓度增加而加大, 并存在临界转变浓度。当浓度小于临界浓度时, 粘度系数变化缓慢, 但超过临界浓度后, 粘度系数急剧加大。其转变机理是浆体中颗粒作用方式产生了变化, 由低浓度时颗粒间断碰撞向高浓度时颗粒持续接触转变。研究结果揭示了不同浓度浆体流变特性变化的物理机制。     

断层防水矿柱合理留设数值模拟分析与评价

根据某磁铁矿床Ⅰ^#矿体的水文地质特征和采矿方法, 基于流-固耦合原理, 利用Phase2软件建立了数值模型, 分析研究了防水矿柱厚度对局部地下水渗流场的影响以及断层、围岩变形和破坏特征, 并结合经验公式法得出了Ⅰ^#矿体合理的断层防水矿柱厚度。结果表明, 对于Ⅰ^#矿体数值模拟建议留设的防水矿柱厚度为15～20 m, 经验公式计算的防水矿柱留设厚度为16.59 m, 综合考虑, Ⅰ^#矿体在目前地下水位条件下的断层防水矿柱厚度为17 m。     

水压作用下软岩巷道稳定性数值模拟

借助COMSOL软件建立了不同埋深和有无水压的数值计算模型,研究了有水与无水条件下软岩巷道的应力与变形规律。结果表明:软岩巷道蠕变随着埋深的增加而增加,埋深900 m的变形比500 m增大了300%多;在水压的作用下,顶底板和两帮的变形更加严重,有水压下变形比无水压增大30%多。     

数值模拟在离心风机中的应用

如何准确地预测离心风机内部复杂的湍流流动规律 ,对离心风机的研究是非常重要的。回顾了数值模拟方法在离心风机内流分析中的研究现状 ,从控制方程、离散方式、网格生成技术、湍流模型、计算方法等方面进行了较为详细的介绍和评价 ,并讨论了今后的发展趋势