浮选柱内矿物浮选过程相间传输行为的数值模拟研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 主要符号表 | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 引言 | 第11页 |
| 1.2 浮选工艺 | 第11-16页 |
| 1.2.1 浮选理论 | 第11-13页 |
| 1.2.2 机械式浮选机 | 第13-14页 |
| 1.2.3 充气式浮选机 | 第14-15页 |
| 1.2.4 CPT浮选柱 | 第15-16页 |
| 1.3 浮选过程数值模拟的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.1 单相流研究 | 第16页 |
| 1.3.2 气液两相流研究 | 第16-17页 |
| 1.3.3 气液固三相流研究 | 第17-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 | 第18-20页 |
| 2 浮选柱气液两相流动数值模拟 | 第20-30页 |
| 2.1 浮选柱气液两相流动模型及实验验证 | 第20-25页 |
| 2.1.1 控制方程 | 第20-21页 |
| 2.1.2 相间作用力模型 | 第21-22页 |
| 2.1.3 经典的鼓泡塔实验 | 第22-23页 |
| 2.1.4 鼓泡塔实验PIV流场数据 | 第23-24页 |
| 2.1.5 适用于浮选柱气液流动的相间作用力模型 | 第24-25页 |
| 2.2 浮选柱气液两相数值模拟 | 第25-29页 |
| 2.2.1 研究对象及相关简化 | 第26页 |
| 2.2.2 边界条件及求解 | 第26-27页 |
| 2.2.3 CPT浮选柱基本流场分析 | 第27-29页 |
| 2.3 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 浮选过程颗粒输运数值模型 | 第30-39页 |
| 3.1 浮选柱中颗粒输运建模 | 第30-34页 |
| 3.1.1 粘附过程的数值模型 | 第31-33页 |
| 3.1.2 脱附过程的数值模型 | 第33页 |
| 3.1.3 净捕获过程的数值模型 | 第33-34页 |
| 3.1.4 耦合矿粒对气相的作用力 | 第34页 |
| 3.2 采用FLUENT软件求解颗粒输运方程 | 第34-38页 |
| 3.2.1 颗粒输运方程 | 第35页 |
| 3.2.2 有效气泡浓度 | 第35-36页 |
| 3.2.3 颗粒输运方程求解过程 | 第36-37页 |
| 3.2.4 UDF程序实现思路 | 第37-38页 |
| 3.3 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 浮选过程颗粒输运数值模型验证 | 第39-46页 |
| 4.1 水模型实验 | 第39-40页 |
| 4.1.1 实验装置及仪器设备 | 第39-40页 |
| 4.1.2 气流量以及气泡尺寸 | 第40页 |
| 4.2 纯矿物浮选实验 | 第40-43页 |
| 4.2.1 纯矿物与浮选药剂 | 第40页 |
| 4.2.2 实验过程 | 第40-41页 |
| 4.2.3 浮选实验数据 | 第41-43页 |
| 4.3 实验室浮选柱数值模拟 | 第43-45页 |
| 4.3.1 物理模型 | 第43页 |
| 4.3.2 边界条件与求解 | 第43-44页 |
| 4.3.3 数值模拟与实验对比 | 第44-45页 |
| 4.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 5 浮选过程多相流动数值模拟与分析 | 第46-58页 |
| 5.1 浮选柱内非稳态浓度场结果与分析 | 第46-49页 |
| 5.1.1 气泡与矿粒间相互碰撞频率随时间变化 | 第46-47页 |
| 5.1.2 完全矿化气泡比例 | 第47页 |
| 5.1.3 液相浓度场随时间变化 | 第47-48页 |
| 5.1.4 气相浓度场随时间变化 | 第48-49页 |
| 5.2 连续浮选准稳态浓度场结果与分析 | 第49-57页 |
| 5.2.1 边界条件与求解 | 第49页 |
| 5.2.2 浮选柱中气泡与矿粒间相互碰撞频率 | 第49-51页 |
| 5.2.3 捕获概率 | 第51-53页 |
| 5.2.4 捕获速率与脱附速率 | 第53-54页 |
| 5.2.5 液相中矿粒浓度分布云图 | 第54-55页 |
| 5.2.6 气相中矿粒浓度分布云图 | 第55-56页 |
| 5.2.7 浮选柱中截面平均浓度分布 | 第56-57页 |
| 5.3 本章小结 | 第57-58页 |
| 6 颗粒参数及流动对浮选效率的影响 | 第58-66页 |
| 6.1 浮选效率指标 | 第58-59页 |
| 6.2 气泡和矿粒尺寸与浮选效率的关系 | 第59-63页 |
| 6.2.1 浮选柱中气泡群上浮速度 | 第59-60页 |
| 6.2.2 气泡矿粒尺寸对碰撞概率的影响 | 第60-61页 |
| 6.2.3 气泡矿粒尺寸对粘附概率的影响 | 第61页 |
| 6.2.4 气泡矿粒尺寸对稳固概率的影响 | 第61-62页 |
| 6.2.5 气泡矿粒尺寸对捕获速率的影响 | 第62-63页 |
| 6.3 湿润接触角与浮选效率的关系 | 第63-65页 |
| 6.3.1 湿润接触角对粘附概率与稳固概率的影响 | 第63-64页 |
| 6.3.2 湿润接触角对捕获速率的影响 | 第64-65页 |
| 6.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 7 结论与建议 | 第66-69页 |
| 7.1 结论 | 第66-67页 |
| 7.2 建议 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 附录 | 第73-84页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85页 |
