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浮选设备气液搅拌的CFD分析

11/11/23  浏览:

                     浮选设备气液搅拌的CFD分析
   浮选设备的CFD分析是搅拌反应器和气液两相流模拟的结合,目前,CFD在浮选设备上主要用于计算浮选机内的流体状态分布,包括流体的速度场、压力场、气体在浮选槽内分布等:而对浮选槽内矿粒与气泡的碰撞、附着、矿粒一气泡集合体的脱落一交换、泡沫层中再精选等过程的模拟目前还未见有公开报道。
    2005年,J.fiitinen,K.Kosiknen和S.Ronkainen等人研究OK浮选机中流体状态与浮选机结构间的关系。研究结果表明CFD对OK浮选机中的功耗、气体保有量和流体状态等的模拟结果与实际结果吻合。
    近期,在2006年9月举办的第二十三届国际矿物加工大会中,发表了一系列高水平的相关论文,代表了目前国际的较高水平。P,T,L.KOH和M.P.SCHWARZ发表的“自吸式浮选单元的CFD模型“中,应用CFD技术详细地分析了Denver型自吸气机械搅拌式浮选机气一液两相的流体动力学特征,叶轮在不同转速下的结果与实验吻和较好,并分析了浮选机内矿粒与气泡的碰撞和粘附过程,分别建立了碰撞模型和粘附模型。
    目前国内对于CFD技术在浮选设备中的应用还处于起步阶段,北京矿冶研究总院的信息技术与自动化研究(设计)所、机械研究(设计)所与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CslRO)联合承担国家科技部国际科技合作重点项目“CFD在BGRIMM浮选机建模中的应用研究”,这是国内首次将CFD技术运用于浮选机。
    沈政昌使用CFX软件建立了KYF-160浮选机气一液两相三维流体模型,对不同叶轮直径不同转速的最大充气量和空气分散度等流体动力学参数进行模拟,与计算设计结果吻合较好。
    根据浮选柱内气液流动的特点,在气速与气含率的径向分布一致的基础上,建立了通用的计算浮选柱内流体流动模型,简便且较准确地模拟出了浮选柱内气液的流动状况,为浮选柱内气泡发生器设计以及柱内返混的研究提供了依据和方法。
    利用流体力学软件FLUENT构建设备形状和内部流场相似的模型,利用液,固混合物模型对设备整体和局部进行三维流场模拟,分析设备内部流体和颗粒的运动规律。