本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的離心浮選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自吸式離心浮選機(jī)突破了傳統(tǒng)機(jī)械攪拌浮選的設(shè)計,該機(jī)充分發(fā)揮了湍流射流,綜合了離心力、重力場等多力場作用,在入料形式、礦漿內(nèi)充氣形式、氣泡的礦化方式以及浮選機(jī)內(nèi)流體流態(tài)等方面具有一定特色,在細(xì)粒煤顆�？焖俑咝Х诌x方面獲得突破。自吸氣式離心浮選機(jī)的設(shè)計,符合“動態(tài)礦化、靜態(tài)浮選”的理念,在工業(yè)應(yīng)用與生產(chǎn)中獲得了較好的性能指標(biāo)。離心力場中浮選機(jī)包含多類礦化方式,有效地提高了微細(xì)顆粒的分選效率。近些年,國內(nèi)外科研從業(yè)者對離心浮選機(jī)進(jìn)行了初步研究工作,并逐步進(jìn)行了推廣,目前已應(yīng)用于金屬和非金屬礦物的回收,水凈化、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域。本文應(yīng)用STAR CCM+對離心浮選機(jī)整機(jī)流場進(jìn)行CFD數(shù)值模擬研究與分析,同時對氣泡發(fā)生器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到了各組條件下的速度、壓力場、氣液相含率分布、湍動強(qiáng)度分布以及吸氣量等重要參數(shù)和分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明:環(huán)形給料槽各出口的流量和壓力保持均一狀態(tài),利于礦漿和泡沫層的穩(wěn)定;氣泡發(fā)生器由于混合室、噴嘴、喉管等結(jié)構(gòu)原因,存在能量損失與氣液混合效率等問題;浮選槽外筒體存在較大的速度梯度,沿徑向向內(nèi),速度從7-8m/s降至內(nèi)壁面1m/s以下,易引起偏流及液面翻花現(xiàn)象;切向入料后,外筒體的礦化氣體彌散程度較低,隨Z軸升高,均一度有所上升。通過對不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流裝置的模擬分析得知,當(dāng)增加旋轉(zhuǎn)擋板或?qū)Я靼鍟r,可有效減小外筒體速度梯度,并提高入料初始階段的氣體均一度;而當(dāng)增加垂直擋板時,則增大了精礦流失率。對氣泡發(fā)生器不同參數(shù)結(jié)構(gòu)的流場數(shù)值模擬,結(jié)果表明:其它參數(shù)不變,吸氣量和喉管湍動能隨噴嘴直徑增大而減小,當(dāng)直徑為19mm時效果較好;吸氣量和喉管處負(fù)壓值隨面積比增大呈減小趨勢,擴(kuò)散管出口速度在面積比為3.57時出現(xiàn)峰值,最佳面積比為3.57。對離心浮選機(jī)和氣泡發(fā)生器的數(shù)值模擬,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：離心浮選機(jī) 氣泡發(fā)生器 噴嘴 面積比 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD456
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 浮選機(jī)的分類及研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 機(jī)械攪拌式浮選機(jī)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 浮選柱研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 離心力場浮選機(jī)的研究進(jìn)展15-18
• 1.3 浮選機(jī)流場數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文的研究內(nèi)容20-22
• 第二章 計算流體動力學(xué)（CFD）簡介和STAR CCM+軟件介紹22-30
• 2.1 計算流體動力學(xué)理論概述22-24
• 2.2 計算流體動力學(xué)的特點24-26
• 2.3 流場的數(shù)值算法與湍流求解的算法26-28
• 2.3.1 流場數(shù)值計算主要方法26
• 2.3.2 湍流的數(shù)值計算方法26-28
• 2.4 STAR CCM+軟件介紹28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 離心浮選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬30-48
• 3.1 離心浮選機(jī)流場數(shù)值求解的前處理與設(shè)置30-33
• 3.1.1 幾何結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格模型的建立30-31
• 3.1.2 物理模型和數(shù)值方法的選擇31
• 3.1.3 求解器的選擇31-32
• 3.1.4 湍流模型的選擇32
• 3.1.5 物性參數(shù)的設(shè)置32
• 3.1.6 初始條件和邊界條件的設(shè)定32-33
• 3.2 離心浮選機(jī)流場的數(shù)值模擬及結(jié)果分析33-40
• 3.2.1 環(huán)形給料槽部分流場分析33-35
• 3.2.2 氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)流場分析35-36
• 3.2.3 浮選機(jī)筒體流場分析36-40
• 3.3 浮選機(jī)外筒體結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬及分析40-44
• 3.4 浮選機(jī)設(shè)計原則44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-48
• 第四章 氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)值模擬結(jié)果及分析48-60
• 4.1 氣泡發(fā)生器物理模型的建立48-49
• 4.2 氣泡發(fā)生器網(wǎng)格的劃分49-50
• 4.3 數(shù)值方法和邊界條件的選取50-51
• 4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析51-57
• 4.4.1 噴嘴直徑對氣泡發(fā)生器流場影響的數(shù)值模擬及分析51-54
• 4.4.1.1 氣泡發(fā)生器噴嘴直徑對吸氣量的影響51-52
• 4.4.1.2 氣泡發(fā)生器噴嘴直徑對出口速度的影響52-53
• 4.4.1.3 氣泡發(fā)生器噴嘴直徑對湍流程度的影響53-54
• 4.4.2 面積比對氣泡發(fā)生器流場影響的數(shù)值模擬及分析54-57
• 4.4.2.1 氣泡發(fā)生器面積比對吸氣量的影響54-55
• 4.4.2.2 氣泡發(fā)生器面積比對出口速度的影響55-56
• 4.4.2.3 氣泡發(fā)生器面積比對喉管壓力的影響56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 本文結(jié)論60-61
• 5.2 不足與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果66-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董梅云;;數(shù)值模擬中對標(biāo)儲量的確定方法[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版);2013年14期

2 程林松,李春蘭,陳月明;CO_2在水中溶解的數(shù)值模擬方法[J];石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1998年02期

3 吳超;吳楠;宗營;;洞庫收油作業(yè)油氣排放數(shù)值模擬研究[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年03期

4 許軍，宋培基;數(shù)值模擬在埕4南塊調(diào)整方案中的應(yīng)用[J];油氣采收率技術(shù);1994年01期

5 張鶴譽(yù);趙曉明;鄭振榮;;織物熱傳遞的數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J];山東紡織科技;2014年01期

6 袁益讓,趙衛(wèi)東,程愛杰,王文洽,韓玉笈;多層油資源運(yùn)移聚集的數(shù)值模擬和實際應(yīng)用[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2002年08期

7 吳言高,李午申,鄒宏軍,馮靈芝;焊接數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];焊接學(xué)報;2002年03期

8 劉曉爽;肖鈞;畢昆;楊光華;何樂;;火災(zāi)數(shù)值模擬技術(shù)在核電廠防火設(shè)計中的應(yīng)用研究[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2013年06期

9 何世明;周小君;龍平;孫洪亮;敬承杰;;井噴后硫化氫擴(kuò)散數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2013年07期

10 陳友蓮,楊洪志;Desk-Top VIP垂管流計算在氣藏數(shù)值模擬研究中的應(yīng)用[J];天然氣勘探與開發(fā);2004年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉慈群;郭白奇;;有彌散和吸附的徑向滲流的數(shù)值模擬[A];第五屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第十五屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2001年

2 袁帥;張漢昭;古成鋼;;爆炸密封的初步數(shù)值模擬研究[A];第五屆全國強(qiáng)動載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

3 孫遠(yuǎn)翔;徐琳;;混凝土和鋼筋混凝土沖擊試驗的數(shù)值模擬[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2013年

4 陳剛;陳忠富;;45鋼Taylor撞擊變形的數(shù)值模擬[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

5 沈成康;吳建成;翁智遠(yuǎn);趙永言;;混凝土板在彈體沖擊下的響應(yīng)試驗與數(shù)值模擬[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

6 劉仁培;董祖玨;魏艷紅;;焊接凝固裂紋數(shù)值模擬前處理系統(tǒng)[A];第十次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2001年

7 余春祥;;彈丸穿鋼靶姿態(tài)變化的數(shù)值模擬[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

8 買買提明·艾尼;;現(xiàn)代數(shù)值模擬方法與工程實際應(yīng)用[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2013年

9 劉瑞祥;陳立亮;周建新;廖敦明;;鑄造數(shù)值模擬技術(shù)在重機(jī)行業(yè)的應(yīng)用[A];首屆中國大型鑄鍛件制造技術(shù)發(fā)展論壇論文集[C];2006年

10 張勛;徐豐;;數(shù)值模擬倒三角腔內(nèi)分層流體的瞬態(tài)對流[A];北京力學(xué)會第20屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 本報實習(xí)記者 蔣文雯 通訊員 羅耀華;寶鋼數(shù)值模擬研究和應(yīng)用領(lǐng)跑鋼鐵行業(yè)[N];中國冶金報;2012年

2 通訊員 朱江　馮明農(nóng);風(fēng)能項目組研討數(shù)值模擬產(chǎn)品共享[N];中國氣象報;2010年

3 楊雄飛;煉鋼與環(huán)境技術(shù)的研究方法[N];世界金屬導(dǎo)報;2007年

4 上海交通大學(xué) 潘健生;材料熱處理過程的數(shù)值模擬[N];科技日報;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊文彬;幾類反應(yīng)擴(kuò)散模型的動力學(xué)行為及其數(shù)值模擬[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 Mohammed Aman Ullah（阿曼）;用守恒型跟蹤算法數(shù)值模擬流體中的介質(zhì)界面[D];上海大學(xué);2011年

3 楊堅;縫洞型碳酸鹽巖油藏縫洞單元數(shù)值模擬理論與方法研究[D];中國石油大學(xué);2007年

4 張立文;數(shù)值模擬技術(shù)在金屬材料固態(tài)加工中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2004年

5 史鋒;野外風(fēng)沙躍移運(yùn)動的觀測實驗與數(shù)值模擬[D];蘭州大學(xué);2010年

6 王志東;三維自由面湍流場數(shù)值模擬及其在水利工程中的應(yīng)用[D];河海大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏月友;基于數(shù)值模擬的離心浮選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

2 孫光明;圓球粒子沉降的數(shù)值模擬及實驗研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 齊殿軍;大慶長垣高臺子油田葡萄花油層精細(xì)油藏描述及數(shù)值模擬一體化研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 屈春葉;離心泵的內(nèi)部三維流場數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2013年

5 鄒星;結(jié)構(gòu)物出水過程的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2013年

6 劉春元;熱毛細(xì)對流的研究及其數(shù)值模擬[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

7 陳陶;激光與物質(zhì)熱作用過程的數(shù)值模擬研究[D];南京理工大學(xué);2004年

8 錢聲華;井下它激自增流量理論及數(shù)值模擬[D];西南石油學(xué)院;2004年

9 嚴(yán)世強(qiáng);基于GIS的海上泄漏化學(xué)品行為數(shù)值模擬研究[D];大連海事大學(xué);2004年

10 李建龍;小型離心風(fēng)扇數(shù)值模擬分析[D];南京理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的離心浮選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：399375