水力旋流器固-液分離的CFD模擬研究.pdf

1、旋流器是一種利用離心力場(chǎng)進(jìn)行分離、分級(jí)或濃縮的分離設(shè)備，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，旋流器研究大多采用實(shí)驗(yàn)方法，由于實(shí)驗(yàn)存在投資大、研究開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)修改不靈活等缺點(diǎn)，迫切需要利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(簡(jiǎn)稱CFD)模擬，確定優(yōu)化分離器實(shí)驗(yàn)。本文建立了水力旋流器的多相流模型，實(shí)現(xiàn)了固液分離效率等重要參數(shù)模擬。
　　 首先利用前人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證實(shí)了多相流模型研究水力旋流器的可行性。研究發(fā)現(xiàn)相比于Mixture模型，Eulerian模

2、型更適合于水力旋流器的多相流流場(chǎng)模擬。本文分析了水力旋流器內(nèi)部軸向速度場(chǎng)、切向速度場(chǎng)、徑向速度場(chǎng)及靜壓力場(chǎng)，研究了固液分離機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，從分級(jí)效率、壓力降、生產(chǎn)能力、能耗等方面研究了水力旋流器的給礦壓力、給礦濃度等操作參數(shù)以及旋流器給礦口截面形狀、給礦口等效尺寸等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)水力旋流器分離性能的影響，為設(shè)計(jì)高效水力旋流器提供了理論指導(dǎo)。主要結(jié)果為：提高給礦壓力將提高旋流器分級(jí)效率，但會(huì)使能量損失增加，給出相互間關(guān)系；隨給礦濃度增加，旋