使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)相耦合的数值模拟方法,在模型验证、网格无关性验证的基础上,研究水力输送非球形颗粒物料时90°弯管处的磨损情况;通过3种不同长径比...使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)相耦合的数值模拟方法,在模型验证、网格无关性验证的基础上,研究水力输送非球形颗粒物料时90°弯管处的磨损情况;通过3种不同长径比颗粒输送过程中运动轨迹、流态、固体体积分布等研究管道磨损的内在机理。结果表明:在相同的条件下,颗粒长径比越大,管道弯头处的磨损区域面积越大,磨损越严重,弯头处的磨损率随中心角角度增大而增大,在70°~90°区间磨损率增大趋势更加明显,在90°处达到最大值;颗粒球形度不同时,三球颗粒的最大磨损率约是单球颗粒的2.4倍,弯头外拱处的磨损比内拱处的磨损严重;颗粒长径比改变时,大长径比颗粒离开弯头时更容易在管道顶部聚集,造成弯头磨损加剧,磨损面积增大。展开更多
本文旨在利用流体体积(Volume of Fluid,VOF)方法捕捉和界面重构,对单个三维气泡在搅拌槽中的运动进行了数值模拟,研究两相相互作用过程中气泡在搅拌槽中的运动及变形。在考虑表面张力和重力的情况下,实时计算了质量和动量守恒方程。压...本文旨在利用流体体积(Volume of Fluid,VOF)方法捕捉和界面重构,对单个三维气泡在搅拌槽中的运动进行了数值模拟,研究两相相互作用过程中气泡在搅拌槽中的运动及变形。在考虑表面张力和重力的情况下,实时计算了质量和动量守恒方程。压力-速度耦合通过SIMPLE方案实现,界面重构采用几何重构PLIC方案。本文分析了在搅拌槽中搅拌速度、气泡尺寸、表面张力、密度比、气泡初始位置对气泡运动与变形的影响。结果表明,搅拌产生的液体流动能够改变气泡的形状,而增加搅拌速度则能加速气泡的运动和变形过程;表面张力能够维持气泡的形状,阻止其发生变形;气泡初始尺寸与密度比影响气泡的速度,初始尺寸与密度比越大,速度越大,变形越明显;气泡的初始位置对气泡的运动轨迹和变形有影响,距离搅拌轴越近,所受液体流动的作用力逐渐增大,导致气泡的变形更加显著,到达搅拌区域的时刻更早。本文研究结果可对优化浮选工艺参数,提高矿物浮选效率提供理论参考依据。展开更多
文摘使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)相耦合的数值模拟方法,在模型验证、网格无关性验证的基础上,研究水力输送非球形颗粒物料时90°弯管处的磨损情况;通过3种不同长径比颗粒输送过程中运动轨迹、流态、固体体积分布等研究管道磨损的内在机理。结果表明:在相同的条件下,颗粒长径比越大,管道弯头处的磨损区域面积越大,磨损越严重,弯头处的磨损率随中心角角度增大而增大,在70°~90°区间磨损率增大趋势更加明显,在90°处达到最大值;颗粒球形度不同时,三球颗粒的最大磨损率约是单球颗粒的2.4倍,弯头外拱处的磨损比内拱处的磨损严重;颗粒长径比改变时,大长径比颗粒离开弯头时更容易在管道顶部聚集,造成弯头磨损加剧,磨损面积增大。
文摘本文旨在利用流体体积(Volume of Fluid,VOF)方法捕捉和界面重构,对单个三维气泡在搅拌槽中的运动进行了数值模拟,研究两相相互作用过程中气泡在搅拌槽中的运动及变形。在考虑表面张力和重力的情况下,实时计算了质量和动量守恒方程。压力-速度耦合通过SIMPLE方案实现,界面重构采用几何重构PLIC方案。本文分析了在搅拌槽中搅拌速度、气泡尺寸、表面张力、密度比、气泡初始位置对气泡运动与变形的影响。结果表明,搅拌产生的液体流动能够改变气泡的形状,而增加搅拌速度则能加速气泡的运动和变形过程;表面张力能够维持气泡的形状,阻止其发生变形;气泡初始尺寸与密度比影响气泡的速度,初始尺寸与密度比越大,速度越大,变形越明显;气泡的初始位置对气泡的运动轨迹和变形有影响,距离搅拌轴越近,所受液体流动的作用力逐渐增大,导致气泡的变形更加显著,到达搅拌区域的时刻更早。本文研究结果可对优化浮选工艺参数,提高矿物浮选效率提供理论参考依据。
