带空气柱的旋流器内流场的数值和试验研究(英文)

针对d50 mm水力旋流器内流场,分别进行了基于CFD模拟的数值研究和基于PIV流场测试的试验研究。两种方法对空气柱的研究结果均表明,空气柱在0.7 s左右大致成形,且二者所得空气柱具有相似的特征。流场速度特性研究结果显示,在流场矢量图中,涡流被两种研究方法几乎在同一位置捕捉到;CFD模拟和PIV测试所得轴向速度分布结果也高度一致。用CFD数值研究的方法考察不同参数对流场切向速度和轴向速度的影响结果表明,旋流器内切向速度分布符合组合涡特征;给矿流量增大会使流速增大;增大锥角或者溢流口直径,会加快溢流的排出速度;而沉砂口的变化对流速的影响则很小。     

新型轴流导叶式气液旋流器流场数值模拟

针对某新型轴流导叶式气液旋流器,利用CFD软件进行了真实工况下的流场数值模拟。采用分区段的混合网格提高了网格质量,湍流模拟采用了精度较高的RSM模型。通过模拟得到了旋流器内部流场的速度及压强变化规律,结果表明:该旋流器流场与传统旋流器有较大区别,流场对称性很好,且直筒部分流场只存在下降外旋流,而无上升内旋流;切向速度与轴向速度分布规律相似,径向速度由于直筒结构保持较小水平;压降主要表现为动压损失,且导叶处压降损失最大。     

双路圆柱型涡流管的数值模拟与试验研究

建立双路圆柱形涡流管三维有限元物理模型,通过数值模拟获得其内部三维气体强旋流的流动状况;同时分别对双路涡流管内的切向速度、轴向速度和总温分布进行分析;并通过量纲分析与前人的实测结果进行对比,验证了双路涡流管数值模拟的正确性.在数值模拟基础上,通过仿真和实验分析了双路涡流管附加回路的直径、进气压力以及冷流率和喷嘴进气压力对制冷效应的影响,并与单路涡流管对比,得到了各参数对双路涡流管性能的影响规律.     

翼翅形溢流管旋流器分离性能研究

针对旋流器运行过程中存在短路流导致溢流跑粗的问题,提出一种翼翅形溢流管旋流器,并进行了数值模拟和试验研究。与传统圆柱形溢流管对比结果表明,利用翼翅结构可以引导一部分短路流到外旋流重新参与分离,溢流管下端截面径向速度降低,短路流汇入溢流管的流量减少;外旋流切向速度变大,分布更加平缓;零速包络面外移,更有利于分级。试验结果显示,翼翅形溢流管旋流器的底流产率升高,-20μm分级质效率由66. 74%增加到72. 13%,分级量效率由71. 93%增加到76. 35%,溢流中粗颗粒的含量明显减少,分离粒度变小,更有利于将细微级颗粒分离出来。     

钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明：搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3~0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

TC4钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明:搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3～0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

水力旋流器内固液两相间的相对运动（Ⅱ）：颗粒性质与液流特性的 …

根据该文第一部分导出的跟随性指标，讨论了影响水力旋流器中固体颗粒与液流沿径向的相对运动和各种因素，这些因素包括流动方向（切向，轴向和径向），颗粒性质（大小，密度），空间位置（流动半径），液流特性（流体切向速度与径向速度之比）等一系列参数。     

圆坯连铸电磁旋流水口的数值模拟

在浸入式水口外部采用可移动的旋转电磁场装置,使水口内钢液形成旋转流动.通过对磁场和流场的数值模拟,分析了电磁参数和电磁旋流装置结构对钢液内磁感应强度和旋流速度大小及分布的影响.结果表明,钢液中心竖直轴线上的磁感应强度随线圈电流增大而增大,随频率增大而减小.采用圆形磁体时磁感应强度最大且分布均匀,优于马蹄形磁体;线圈电流500 A,频率50 Hz时,获得了在圆形装置作用下浸入式水口内及结晶器内的钢液的速度矢量分布,此时结晶器内产生了较强的旋流流动.从现场操作角度出发,提出了改进马蹄形电磁旋流装置.通过低熔点合金的电磁旋流实验验证了数值模拟的结果及计算方法的可靠性.     

水力旋流器内固液两相间的相对运动(Ⅱ)——颗粒性质与液流特性的影响

根据该文第一部分导出的跟随性指标，讨论了影响水力旋流器中固体颗粒与液流沿径向的相对运动的各种因素。这些因素包括流动方向（切向、轴向与径向）、颗粒性质（大小、密度）、空间位置（流动半径）、液流特性（流体切向速度与径向速度之比）等一系列参数     

基于有限元模拟的空拔铜管拉拔参数的优化

为研究拉拔参数对铜管空拔变形的影响,运用非线性有限元分析软件对铜管空拔过程进行仿真,分析空拔过程中铜管与模具的轴向及径向应力分布规律,并以此阐述空拔铜管的缩径缺陷。利用正交实验法模拟研究拉拔参数(工作锥半角α、过渡圆弧半径R、定径带长度L、摩擦因数μ、拉拔速度v)对铜管空拔的影响,并采用极差分析和方差分析对模拟结果进行分析,得到铜管一定减面率条件下的最佳拉拔参数(α=9°,R=5mm,L=2mm,μ=0.05,v=100m/min)及各因素对分析指标的影响。在此基础上对优化方案进行数值模拟,模拟结果表明了正交实验对铜管空拔参数优化的有效性。这对实际中提高铜管空拔质量,延长模具寿命有重要的指导意义。     

SEPARATION CHARACTERISTICS OF THE HYDROCYCLONE WITH A CENTRAL CONE AND ANNULAR TEETH

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NUMERICAL SIMULATION OF TURBULENCE AND ITS STRUCTURE IN A HYDROCYCLONE①

An Algebraic Stress Turbulence Model (ASM) was introduced into the numerical simulation of the strongly swirling turbulent flow in a hydrocyclone, and the predicted results fit well in the experimental data. The turbulence structure in the hydrocyclone was investigated by combining numerical simulations with experimental studies. The results showed that the radial distributions of the turbulent kinetic energy at different axial positions are similar to each other and can be featured as unsymmetrical saddle-backed curves. The distribution of the turbulent kinetic energy dissipation rate is similar to that of the turbulent kinetic energy. The absolute and relative pressure fluctuations are very large in the inner helical flow and under the vortex finder. The turbulent fluctuating pressures at some positions, especially in the inner helical flow within upper cone section do not fit in Gauss distribution, which indicates that the turbulent fine-structure intermittency exists at these positions.     

NUMERICAL SIMULATION OF TURBULENCE AND ITS STRUCTURE IN A HYDROCYCLONE

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Beneficiation of low-grade diasporic bauxite with hydrocyclone

Low-grade diasporic bauxite was treated with hydrocyclone of small cone-angle. The effects of apex diameter, feed pressure and feed concentration on separation indexes were tested, and then the separation process was discussed by hydrokinetics tentatively. The results show that the increase of apex diameter changes the spacial locality of the envelope of zero vertical velocity, resulting in decrease of the ratio of Al2O3/SiO2 in overflow and increase of the recovery of Al2O3 in underflow, while feed pressure and feed concentration have no remarkable effect on the spacial locality of the envelope of zero vertical velocity, however, the separation indexes are improved by the increase of feed pressure, but are worsened by the increase of feed concentration.     

旋流浮选器在铝土矿反浮选中的应用

为了解决铝土矿反浮选中微细粒浮选的难题,设计出一种旋流浮选器,利用流体动力学理论,通过模拟计算,建立旋流浮选器中铝土矿的分离粒度模型,推导出旋流浮选器应用于铝土矿反浮选的理论依据。对河南某铝土矿进行旋流浮选器浮选实验研究。结果表明:通过优化调整旋流浮选器的条件参数,不预先脱泥直接进行铝土矿反浮选,最终获得满足拜耳法对铝土矿生产要求的一水硬铝石精矿,精矿中平均A/S为8.38,回收率为85.16%。     

异形水力旋流器的松散机理与分级特性

对异形水力旋流器分级特性进行了理论分析和实验研究。异形水力旋流器分级效果与工艺参数的关系总体趋势上与常规水力旋流器相同, 但在量值上存在一定差异。由于颗粒在异形水力旋流器内的回转曲率半径沿轨迹发生变化, 造成了颗粒沿旋流器径向振荡, 有利于细粒析出, 在预分级段利用异形旋流器的物料松散功能, 可获得良好的分级效果     

单片机控制的小型锥面密封副研配装置研制

为了提高小型锥面密封副的密封性能,减小表面粗糙度,研制了一种单片机控制的小型锥面密封副研配装置。采用了垂直布局方案,该装置主要由旋转研磨机构、升降机构、定位夹紧机构和机座支架组成。简述了装置的工作原理,并根据各机构功能,完成了结构设计;采用STC89C52单片机作为控制系统,步进电机作为驱动元件,提高了小型锥面密封副的密封性能和效率。     

CONTROLLING OVERGRINDING OF VALUABLE MATERIALS USING MODIFIED AIRSPARGED HYDROCYCLONE

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PRESSURE DISTRIBUTION IN THE AIR-SPARGED HYDROCYCLONE

ＰＲＥＳＳＵＲＥＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＩＮＴＨＥＡＩＲ－ＳＰＡＲＧＥＤＨＹＤＲＯＣＹＣＬＯＮＥ￥Ｃｈｕ，Ｌｉａｎｇｙｉｎ；ＬｕｏＱｉａｎ（ＭｉｎｅｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅ...