浮選機(jī)流場數(shù)值模擬與相似特征參數(shù)的研究.pdf

1、XJM-S系列浮選機(jī)是廣泛應(yīng)用于選煤生產(chǎn)的一種機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，利用計算流體力學(xué)軟件FLUENT模擬分析了XJM-S8型浮選機(jī)的流場特性。應(yīng)用PRO/E軟件建立了浮選機(jī)實(shí)體三維模型，應(yīng)用GAMBIT軟件對流場計算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用有限體積法作為離散化方法，選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，以清水為介質(zhì)，模擬分析了浮選機(jī)流場特性。通過數(shù)值模擬，得出了葉輪-定子區(qū)域壓力分布圖，浮選槽內(nèi)不同剖面上液體流線圖、速度分布圖，以及湍動能、湍流強(qiáng)度、湍流耗散

2、率等特征參數(shù)的分布狀態(tài)及其變化規(guī)律。通過對葉輪-定子區(qū)域的模擬分析，發(fā)現(xiàn)在葉輪相同半徑處葉片背液面動壓總是高于迎液面，表明背液面流速高于迎液面流速；當(dāng)流體進(jìn)入定子時，受定子葉片阻礙作用速度下降，動能轉(zhuǎn)換為壓能；葉片流道中動壓、靜壓、全壓的最大值分別為36.6kPa、28.9kPa、60.4kPa，最小值分別為3.0kPa、-35.3kPa、-31.2kPa；在葉輪區(qū)域內(nèi)流體的最大速度為8.56m/s，接近于葉輪圓周速度8.9m/s。通過

3、對浮選槽內(nèi)流體的流線圖分析，發(fā)現(xiàn)流動狀態(tài)呈“W”形立體循環(huán)運(yùn)動，下部為縱向渦流運(yùn)動，上部流動平穩(wěn)，符合浮選過程要求；液流通過定子后，在穩(wěn)流板導(dǎo)向作用下沿水平斷面分布均勻，無死區(qū)，浮選機(jī)結(jié)構(gòu)合理。通過對湍流特征參數(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)湍動能、湍流強(qiáng)度、湍流耗散率關(guān)于葉輪中心呈對稱分布；XJM-S8型浮選機(jī)的攪拌區(qū)域在槽體下部0.7m以下，在0.7m以上部分處于相對平穩(wěn)的浮選分離區(qū)域，攪拌區(qū)域的湍流強(qiáng)度約為浮選分離區(qū)域的6倍；湍流強(qiáng)度與葉輪圓周速度