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新型浮选机“叶轮—定子”结构设计及流场研究

作　者: 王萌萌
导　师: 朱金波
学　校: 安徽理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 浮选新型浮选机流体动力学模拟计算
分类号: TD456
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 21次
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内容摘要

自浮选技术出现以来,发展非常迅速,已成为矿物分选领域重要的方法之一。随着浮选应用的越来越频繁,人们对浮选方法的研究越来越多,同时对浮选设备的设计改进也越来越深入,目的就是为了进一步提高浮选设备的浮选效率,这使得浮选设备不断推陈出新,浮选技术在不断发展。在众多的浮选设备中,机械搅拌式浮选机是使用最多、技术最成熟的浮选设备,之后出现了浮选柱、喷射式浮选机等浮选设备,我国主要以上述三种浮选设备为主。随着浮选技术的发展,将会有更先进的浮选设备出现,而在这个过程中需要对浮选新思路进行不断地探索,而本论文就是浮选设备进行的一些新的探索。本论文就是在现有浮选设备的基础上,通过对机械搅拌式浮选机和喷射式浮选机进行机理研究和流场的优缺点进行分析得出一些相关联的结合点,并依据这些结合点来进行新型浮选机结构设计的一些探索。我们以水轮机中冲击式水轮机的转动原理为理论基础,以XJM-S20机械搅拌式浮选机和FJC-20喷射式浮选机为新型浮选机模型建立的结构基础,结合选矿专业知识,运用流体动力学和相似模拟计算理论,通过Fluent模拟计算对新型浮选机内流场的运动进行分析,确定模型的运动参数。最后使用PIV测试技术对玻璃模型内的流体运动进行测量,得出模型内流体运动的参数,并将Fluent模拟计算结果与PIV测试结果进行对比分析,从而科学地总结出新型浮选机的流体动力学机理,为新型浮选机的设计提供参考依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-16
引言  16-17
1 绪论  17-23
  1.1 浮选在选煤中的应用  17-18
  1.2 几种常用浮选机简述  18-20
  1.3 流体动力学在浮选中的应用  20-21
  1.4 本课题研究的内容及意义  21-22
  1.5 本课题研究的创新点  22-23
2 新型浮选机理论的建立  23-33
  2.1 理论模型建立的构思来源  23-26
    2.1.1 浮选机的发展趋势  23-24
    2.1.2 新型浮选机的构思  24-26
  2.2 论模型建立的理论基础  26-27
  2.3 理论模型建立的可行性分析  27-29
  2.4 论模型的建立  29-31
  2.5 本论文的研究路线图  31-32
  本章小结  32-33
3 新型浮选机的“叶轮-定子”结构的模拟计算及设计  33-57
  3.1 定子导流对流场的影响  33-36
    3.1.1 定子结构的作用  33-34
    3.1.2 有无定子结构的流场对比分析  34-36
  3.2 “叶轮-定子”结构的相似模拟计算与参数选取  36-40
    3.2.1 参照依据  36-37
    3.2.2 模拟准则  37-40
  3.3 模型设计  40-44
    3.3.1 模型计算  40-43
    3.3.2 参数选取  43
    3.3.3 定子结构设计  43-44
  3.4 不同叶轮结构的槽体流场模拟对比分析  44-56
    3.4.1 直叶轮流场模拟计算  44-48
    3.4.2 弧形叶轮流场模拟计算  48-52
    3.4.3 斜叶轮流场模拟计算  52-56
  本章小结  56-57
4 试验设备的模型制作  57-60
  4.1 新型浮选机的参数选取  57-59
  4.2 模型的制作  59
  本章小结  59-60
5 新型浮选机的吸气量模拟计算与试验测试  60-66
  5.1 负压区形成机理的研究  60
  5.2 吸气量与转速的关系  60-61
  5.3 吸气量的模拟计算  61-63
    5.3.1 吸气量模拟计算  61-63
  5.4 模型吸气量试验测试  63-65
    5.4.1 试验方案设计  63-64
    5.4.2 结果分析  64-65
  5.5 试验测试结果分析  65
  本章小结  65-66
6 试验结果与分析  66-86
  6.1 PIV测试概述  66-67
  6.2 模型PIV测试的方案设计  67-70
    6.2.1 试验方案的设计  67-69
    6.2.2 试验测试整体布局  69-70
  6.3 模型PIV测试  70-84
    6.3.1 直叶轮测试  70-75
    6.3.2 弧形叶轮测试  75-80
    6.3.3 斜叶轮测试  80-84
  6.4 测试结果分析  84-85
  本章小结  85-86
结论  86-88
参考文献  88-91
致谢  91-92
作者简介及读研期间主要科研成果  92

新型浮选机“叶轮—定子”结构设计及流场研究

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