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浮选机内矿浆流动的数值模拟分析

机械搅拌式浮选机是实现矿物分选应用最广泛的物理手段,其最显著特点是机械驱动叶轮搅拌矿浆,并将进入的空气分散成小气泡。机械搅拌式浮选机能更好地适用于难分选矿石,尤其是矿物颗粒较细时。工艺要求的多样性,使得建造可靠的浮选机结构,用于在不同处理阶段中有效浮选各种矿物原料的任务变得更加复杂化了。新型浮选机的研制,一般地说,都是遵循结构部件的几何相似性和液流结构的流体动力学相似性原则进行的。

为了大型和超大型浮选机寻求理想的工作参数,人们开始对机械搅拌式浮选机作了大量的研究,其中最重要的就是对浮选机动力学特性和浮选机内部流场的研究,由于浮选机内气固液三相湍流体系的复杂性和较差的可视性,人们对浮选机内部流去吧实验的研究进展不大。

计算流体力学作为一种有效的流场数值计算方法已经被国内外学者广泛采用,为了从浮选机内部气固液三相流动机理上研究矿粒浮选动力学特性,例如气泡与矿粒的碰撞、粘附与脱落特性、气泡在浮选槽内的停留时间与分散程度、矿浆在槽内的循环型式、循环强度等。这里利用三维造型软件对大型充气机械搅拌式浮选机进行三维和数值计算。着重研究了叶轮转速和充气压力的变化对各相速度场、运动轨迹和体积分数的影响,分析了流动变化对浮选机动力学特性的影响。

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