水力旋流器流场的CFD模拟研究

采用计算流体力学CFD应用软件CFX10.0对水力旋流器流场进行数值模拟。实验运用Pro/E建模,选用k-ε湍流模型对水力旋流器可以进行比较全面准确的数值模拟。通过单相流数值模拟实验,对水力旋流器内部不同部位的流场进行描述,为从理论上对水力旋流器进行结构优化提供了一条新的途径。     

基于CFD模拟的水力旋流器分级效率的预测

水力旋流器内部的流场相当复杂,基于CFD技术的模型已经被证明在模拟水力旋流器流场方面非常有用,对于在较宽的条件范围内操作和设计的分级机的颗粒分级性能预测也同样非常有效。在低浓度下使用离散相模型技术预测水力旋流器的分级效率,发现这些预测与试验数据相一致。     

动态水力旋流器流场数值模拟研究

动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备.本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析.通过模拟,可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导设计旋流器结构,为动态水力旋流器的优化设计提供依据.     

高密度分选双锥重介旋流器的数值模拟

为实现高密度矿物的分选,将传统DSM型重介旋流器的单一锥角改为渐变的两个锥角,其中上锥段采用大锥角,可使悬浮液快速浓缩,提高分选密度;下锥段采用小锥角,可增大分选区间,提高分选效率。运用Fluent软件,对双锥重介旋流器内部流场进行了模拟,并与传统DSM型重介旋流器进行了对比,结果显示双锥重介旋流器内部流场更适合高密度矿物的分选。     

水力旋流器的操作参数与物性参数对其性能影响研究

本文综合介绍了水力旋流器的操作参数和物性参数的研究成果与进展,分析了参数对分离性能影响的原因,为水力旋流器的进一步优化作铺垫。     

基于CFD的多锥段旋流器内部流场的数值模拟

针对疏浚泥浆中固体颗粒粒度小,粒级分布范围宽的特点,提出了一种新型的多锥段旋流器结构,并采用雷诺应力(RSM)湍流模型,应用Fluent软件对旋流器内部的三维流动进行了数值模拟,得到了压力场和速度场的分布规律。实验测试结果验证了数值模拟结果的正确性,为该类型旋流器进行进一步的优化设计提供了理论依据。     

水力旋流器操作的测量系统

旋流器快速可靠的在线检测是控制旋流分离过程的基础。直接状态值和间接状态值都可以用做旋流器在线检测的测量值。为了描述操作状态的特征，在本工作中，用旋流器数学模型来研究直接状态值(“旋流器内物料质量”和“沉降层高度”)，以描述旋流器的操作状态。试验结果表明，两种测量值都可以达到这个目的。在这些理论考虑的基础上，选择传感器来测量直接状态值。接着解释了这些测量方法的原理，描述了用这些方法进行的测试过程，最后评价了测试结果。尽管有扰动值的影响，但测量旋流器内物料质量的重力法仍相当可靠。     

基于贝叶斯网络的水力旋流器操作指导模型

介绍了贝叶斯网络指导模型的原理,对和尚桥选矿厂生产过程中水力旋流器上游产生的开启台数A、圆盘给矿频率B、给矿压力C、给矿浓度D、给矿粒度E这5个参数进行模型融合。根据模型融合结果,从中选取合适的参数进行贝叶斯网络建模,经计算确定旋流器故障的排查顺序,具有实际应用价值。     

基于数值模拟的改进型旋流器流场研究

旋流器是一种高效低耗的分离设备,在工业领域中具有广泛的应用。以数值模拟为研究手段,运用计算流体力学软件(FLUENT)研究改进型旋流器的内部流场特性,重点对旋流器结构造型的改变所造成的内部速度场和压力场的分布规律进行了研究,分析了旋流场内部循环流和盖下流的分布特征,进而掌握旋流场内部规律的本质。为改进型旋流器的开发和设计奠定了基础,有利于数值模拟技术在产品造型设计中的推广。     

水力割缝参数优化数值模拟研究

利用FLAC^3D软件建立水力割缝模型,针对某掘进工作面,选取其正前方12 m处截面为研究对象,在缝槽高度和深度不变的情况下,模拟了单缝槽、双缝槽和多缝槽3种不同宽度缝槽的割缝方案,得到了瓦斯抽采钻孔割缝前后煤体内部应力变化和竖直位移变化、垂直于割缝钻孔上方煤体的下沉量及塑性区破坏情况。结果表明:当缝槽宽度为2 000 mm时,割缝钻孔的卸压效果明显,煤体下沉量较大,钻孔周围塑性区破坏较大,钻孔的稳定性最好。     

液-液水力旋流器准自由涡的数值模拟研究

利用流场数值模拟软件FLUENT,结合激光测量结果,对液-液旋流器准自由涡进行了数值分析研究。结果表明,描述准自由涡的流型常数n和c不是恒定不变的常数。在不同的轴向位置,n和c都是不同的,n先随z/D的增大而增大,约在z/D=7处达到最大值,而后随z/D的继续增大而减小;c随着z/D的增加而减小。当入口平均速度增大时,n基本保持不变,而c随入口平均速度的增大而增大;当分流比增大时,n和c基本保持不变;当物料黏度增加时,n和c随黏度的增加而减小。     

基于CFD模拟的蜗壳式旋流器的研究及应用

采用计算流体动力学软件对蜗壳式旋流器进行气相数值模拟和气固两相流数值模拟,深入研究了旋流器的内部流场分布和颗粒运动轨迹,得到蜗壳式旋流器内部流场速度和压力分布规律。将蜗壳式旋流器应用到松软煤层空气钻进除尘和泡沫钻进消泡工艺中,取得了良好的使用效果。     

基于正交设计与计算流体动力学模拟的双锥旋流器锥体设计研究

基于正交试验设计与计算流体动力学模拟,研究了双锥旋流器上、下锥段锥角及接口直径变化对旋流器能耗及分离粒度的影响。方差分析结果表明,本研究范围内,这三个锥体结构参数的变化对旋流器能耗基本无影响。小锥角对分离粒度的影响是高度显著的,接口直径对分离粒度的影响是显著的。综合分析可知,随着小锥段锥角变小,上、下锥段接口直径变大,分离粒度将显著减小。此结果可以作为双锥旋流器结构优化的参考。     

旋流器中最佳操作参数的研究

通过对液滴在旋流场中所受剪切应力的分析,并综合操作参数与旋流器结构尺寸及进料物性的关系,推导出最佳进料平均速度和最佳进料流量的计算公式。采用水与煤油的混合物作为进料进行试验,将理论计算值与试验结果进行比较,证明了计算公式的可靠性和准确性。     

水力旋流器结构参数n的定量研究

水力旋流器的结构参数n对于旋流器流场研究和结构设计非常重要,国内外不同学者在不同条件下提出了不同的n值来指导水力旋流器的设计。但是结构参数n与诸多因素有关,不同结构条件下的水力旋流器结构参数各不相同,如何准确确定具体结构条件下的结构参数n对研究和设计水力旋流器有着重要的意义。     

基于BP神经网络的水力旋流器工作参数预测的研究

介绍了神经网络的基本原理及其BP算法,建立了BP模型,实现对水力旋流器工作参数的预测,预测结果跟生产现场实际结果拟合性较好,对实际生产有实用价值。并用Delphi编写人机交互界面来进行实时预测。     

单入口水力旋流器内速度分布特性的数值模拟

旋流分离是在离心力场中利用介质问的密度差,将分散相从连续相中分离出来的一种技术方法．其中分散相可以是固体颗粒也可以是液滴,连续相可以是液体也可以是气体。旋流分离没备虽结构简单,但其中的流动与分离过程却相当复杂。不仅是典型的多相湍流而且是有四流的强旋流动。为了揭示旋流分离管中的流动规律,进而对其技术特性进行较为科学的预测或评价,长期以来人们在实验模拟和外特性研究方面已做了大量研究。近年来数值计算和湍流模拟的迅速发展,为人们从流体运动的基本方程出发,利用数值模拟的方法更加系统深入地研究旋流管中的复杂流动等提供了新途径。对旋流器内流速分布的充分了解对于描述分散相粒子的运动轨迹、并依此来从理论上预洲分离效率是非常重要的,也为旋流器的结构和尺寸优化提供了可靠的依据。本义利用数值模拟技术、通过有限元分析软件Fluent在单相流情况下主要研究了旋流器内的切向、轴向以及径向的速度分布。     

用改进的CFD模型优化水力旋流器设计

Olson T．J．等人在《Minerals Engineering》2004年第17卷第5期上发表了有关用改进的CFD模型优化水力旋流器设计的文章。Krebs的工程师对把计算流体动力学(CFD)用作开发工具进行了研究，以便不必再对每一种新的设计原理均要制造相应的样机并进行试验。这种工具能评估水力旋流器几何结构的放大范围。工程师们通常将CFD分析方法和传统的加工试验分析方法结合起来评定水力旋流器设计。     

湍流对水力旋流器内颗粒运动行为影响的数值模拟研究

分析了水力旋流器内固体颗粒所受到的随机作用力湍流脉动的影响,认为湍流频率的变化对颗粒与流体间的跟随性有显著的影响。在此基础上对不同粒径的固体颗粒的运动轨迹进行了数值模拟,进一步形象直观地描述了湍流对固体颗粒运动行为的影响。     

基于CG VOF-DEM和CG Mixture-DEM模型的水力旋流器多相流数值模拟

针对水力旋流器进料固体颗粒的分离过程内部流场复杂,颗粒运动规律难以掌握的问题.基于颗粒动力学理论并引入粗颗粒(CG)概念,提出了两种数值模型来对水力旋流器中的多相流进行建模:一种是将多相流(VOF)模型与离散元法(DEM)结合起来的CG VOF-DEM模型;另一种是将混合(Mixture)模型和DEM模型结合起来的CG...