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I I III II I III I III I I II I Y 3 7 2 4 5 0 3 单位代码10 0 10 学号2 0 1 7 2 0 1 2 5 5 北京化工大学 专业学位 硕士研究生学位论文 题目到旦g 墅坠方法佥抚K Y 墅Q 2 淫选扭 氢液分散挂性塑髭响国塞 专 业扭越工程 研究生型 住盛 指导教师庄洼 企业导师杨竖红 日期二。二。年六月三十日 万方数据 北京化工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者签名匆蔓鱼蛰 日期 2 Q 2 Q Q 鱼 1 2 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规 定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大 学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可 以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 口论文暂不公开 或保密 注释本学位论文属于暂不公开 或保密 范围，在』L 年解密后适用本授权书。 耐非暂不公开 或保密 论文注释本学位论文不属于暂不公开 或 保密 范围，适用本授权书。 作者签名孕兰鱼垫日期2 Q 2 Q Q 鱼 1 2 导师签名日期2 鲤0 ．0 6 ．1 7 万方数据 学位论文数据集 中图分类号T D 4 5 6学科分类号1 3 0 ．2 5 3 4 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 2 0 0 2 5 5 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名孙伟成学号2 0 1 7 2 1 0 2 5 5 获学位专业名称机械工程获学位专业代码 0 8 5 2 0 1 课题来源国家自热科学基金 研究方向 气液两相搅拌 论文题目利用C F D 方法分析K Y F - O ．2 浮选机气液分散特性和影a 向因素 关键词K Y F - O ．2 浮选机，数值模拟，气液分散，搅拌功耗，浮选混合效果 论文答辩日期2 0 2 0 年6 月1 2 日牛论文类型基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师1芦涛教授北京化工大学流动与传热 指导老师2杨义红高工矿冶科技集团矿业工程 评阅人1张建文教授北京化工大学流体力学 评阅人2邱庆刚 教授大连理工大学多相流及传热研究 答辩委员会主席关昌峰研究员 北京化工大学 化工过程机械 答辩委员1杨卫民教授 北京化工大学 聚合物加工原理与设备 答辩委员2 丁玉梅 副研究员 北京化工大学 聚合物加工原理与设备 答辩委员3张莉艳副教授 北京化工大学 机械设计及理论 答辩委员4于源 副教授 北京化工大学 机械工程 答辩委员5焦志伟 副教授北京化工大学 聚合物加工原理与设备 注一．论文类型1 ．基础研究2 ．应用研究3 ．开发研究4 ．其它 二．中图分类号在中国图书资料分类法查询。 三．学科分类号在中华人民共和国国家标准 G B ／T13 7 4 5 - 9 学科分类与代码中查 询。 四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 万方数据 利用C F D 方法分析K Y F ．0 ．2 浮选机 气液分散特性和影响因素 摘要 运用气泡与颗粒相互作用的分离原理的典型浮选设备一一K Y F ．O ．2 型浮选机，在选矿行业中广泛应用。外界空压机将空气通过浮选机的空心 轴送入搅拌叶轮腔，搅拌叶轮的旋转作用提供强大的径向流，带领气体经 过定子扰流作用，将气体分散至整个浮选槽。 本文针对K Y F ．0 ．2 浮选机，使用标准k - ￡湍流模型、欧拉欧拉的两相 流模型、多尺寸分组 M U S I G 方法，对矿浆颗粒采用粒子传输模型，通 过定子和旋转叶轮的几何位置关系选择合理的时间步长，比较实验和模拟 的搅拌功耗进行合理性验证，进行稳态和非稳态的数值模拟求解计算。以 气液分散问题为核心环节，基于实际现场背景，获得浮选槽内的有效分析 评价气液流动特性的方法，并探究了的气液分散影响因素。 不同进气量模拟结果表明进气量在1 0 m 3 ／h 以上搅拌功耗下降较为 明显，进气量的增大，使得叶轮和定子间相互作用减弱，大尺寸气泡区域 逐渐扩展，气体的射流角度明显增大，引起浮选槽下循环作用加强，上循 环作用减弱。不同转速模拟结果表明转速增加气相逐渐由浮选槽中心向 环形壁面靠近，气泡尺寸增大，并且气体的射流角度减小，浮选槽中下循 环作用减弱，上循环作用和范围加强。 分析影响浮选机气液分散三个因素。叶轮厚度增大，叶轮的搅拌扭矩 值明显下降且波动幅度减小，叶轮腔中的气含率升高，气相向四周流出的 万方数据 北京化工大学硕士学位论文 难度增大，叶片对液相做功的范围减小。矿浆流量增大，液相的上、下循 环量均减少，气相无变化，存在“短路”效应。固相浓度升高，进入槽中 的矿粒整体达到较长停留时间的能力下降，气相的提升角度增大，上循环 区域减小，整体浮选混合效果下降。 本文利用C F D 数值模拟分析充气搅拌过程的浮选机气液分散特性和 影响因素，能够在浮选生产操作、设备维护环节及其他选矿设备实验和研 发设计中，提供有效的参考借鉴。 关键词K Y F ．0 ．2 浮选机，数值模拟，气液分散，搅拌功耗，浮选混合效 田 7 K 万方数据 A B S T R A C T A N A L Y S I SO FG A S - L I Q U I DD I S P E R S I O N C H A R A C T E R I S T I C SA N DF A C T o R So FK Y F ．0 ．2 F L o T A T I o NM A C H I N EB YC F DM E T H o D A B S T R A C T KYF O ．2f l o t a t i o nm a c h i n e ，w h i c hu s e st h es e p a r a t i o nm e t h o do ft h e i n t e r a c t i o nb e t w e e nb u b b l e sa n dp a r t i c l e s ，i sw i d e l yu s e di nm i n e r a lp r o c e s s i n g i n d u s t r y ．E x t e r n a la i rc o m p r e s s o rs e n d st h ea i ri 1 1 t ot h ed o m a i no fm i x i n g i m p e l l e rt h r o u g ht h e h o l l o ws h a f to ft h ef l o t a t i o nm a c h i n e ．A n dT h e nt h e r o t a t i o no ft h em i x i n gi m p e l l e rp r o v i d e sa s t r o n gr a d i a lf l o w , w h i c hl e a d st h e g a st h r o u g ht h es t a t o rt u r b u l e n c ea n dd i s t r i b u t e st h eg a st ot h ee n t i r ef l o t a t i o n t a n k ． I nt h i sp a p e r , t h es t e a d ya n dt r a n s i e n tc a l c u l a t i o n sa r ec a r r i e do u tf o rt h e K Y F O ．2f l o t a t i o nm a c h i n e ，w i t hs t a n d a r dk - ￡t u r b u l e n c em o d e l ，E u l e r i a n - E u l e r i a nm u l t i p h a s ef l o wm o d e l ，a n dm u l t i p l es i z eg r o u p M U S I G m o d e l ．1 1 1 e p a r t i c l et r a n s p o r tm o d e l i su s e df o rt h es l u r r yp a r t i c l e s ．C o n s i d e r i n gt h e p o s i t i o n a lr e l a t i o n s h i po fg e o m e t r yo ft h es t a t o ra n dt h er o t o r , t h er e a s o n a b l e t i m es t e p sa r es e l e c t e d ．n er a t i o n a l i t yo ft h em o d e lh a sb e e nv e r i f i e db y c o m p a r i s o no fe x p e r i m e n t a ls t i r r i n gp o w e rc o n s u m p t i o nw i t hs i m u l a t e dv a l u e ． C o n c e n t r a t e do nt h eg a s - l i q u i dd i s p e r s i o np r o b l e m ，b a s e do nt h ea c t u a lf i e l d b a c k g r o u n d ，a ne f f e c t i v em e t h o df o ra n a l y z i n ga n de v a l u a t i n gt h eg a s - l i q u i d f l o wc h a r a c t e r i s t i c si nt h ef l o t a t i o nc e l li so b t a i n e d ，a n dt h ef a c t o r sa f f e c t i n gt h e g a s - l i q u i dd i s p e r s i o no f t h ef l o t a t i o nm a c h i n ea r e e x p l o r e d ． T h es i m u l a t i o nr e s u l t so fd i f f e r e n ta i ri n t a k e ss h o wt h a t t h es t i r r i n gp o w e r c o n s u m p t i o ni sm o r eo b v i o u sw h e na i ri n t a k ei sm o r et h a nlO m 3 ／h ．I n c r e a s e o ft h ea i ri n t a k em a k e st h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h ei m p e l l e ra n dt h es t a t o r m 万方数据 北京化工大学硕士学位论文 w e a k e n ，c a u s e st h el a r g e - s i z e db u b b l ea r e ag r a d u a l l yt oe x p a n d ，l e t sg a sj e t a n g l ei n c r e a s es i g n i f i c a n t l y , a n dg i v e sr i s et ot h es t r e n g t h e n i n go ft h el o w e r c i r c u l a t i o ne f f e c to f t h ef l o t a t i o nc e l la n dt h ew e a k e n i n go f t h eu p p e rc i r c u l a t i o n e f f e c t ． T h es i m u l a t i o nr e s u l t so fd i f f e r e n tr o t a t i o ns p e e d ss h o wt h a t w h e nt h e r o t a t i o ns p e e di n c r e a s e s ，t h eg a sp h a s eg r a d u a l l ya p p r o a c h e sf r o mt h ec e n t e ro f t h ef l o t a t i o nc e l lt ot h ea n n u l a rw a l l ，t h eb u b b l es i z ei n c r e a s e s ，a n dt h eg a sje t a n g l ed e c r e a s e s ，t h el o w e rc i r c u l a t i o ne f f e c ti nt h ef l o t a t i o nc e l li sw e a k e n e d ， a n dt h eu p p e rc i r c u l a t i o ne f f e c ti ss t r e n g t h e n e d ． T h r e ef a c t o r sa f f e c t i n gt h eg a s l i q u i dd i s p e r s i o no ff l o t a t i o nm a c h i n eh a v e a n a l y z e d ．A st h et h i c k n e s so fi m p e l l e ri n c r e a s e s ，t h es t i r r i n gt o r q u ev a l u eo ft h e i m p e l l e rd e c r e a s e ss i g n i f i c a n t l y , a n di t s f l u c t u a t i o na m p l i t u d ea l s od e c r e a s e s ． A i rh o l d u pi nt h ed o m a i no fi m p e l l e ri n c r e a s e s ，t h ed i f f i c u l t yo ft h eg a sp h a s e f l o w i n go u ta r o u n di n c r e a s e s ，a n dt h er a n g eo ft h eb l a d e ’Sw o r ko nt h el i q u i d p h a s ed e c r e a s e sw i t ht h et h i c k n e s so fi m p e l l e ri n c r e a s e s ．T h ef l o wr a t eo ft h e s l u r r yi n c r e a s e s ，t h eu pa n dd o w nc i r c u l a t i o no ft h el i q u i dp h a s ed e c r e a s e s ，t h e g a sp h a s ed o e sn o tc h a n g e ，a n dt h e r ei sa s h o r tc i r c u i t e f f e c t ．A st h es o l i d p h a s ec o n c e n t r a t i o ni n c r e a s e s ，t h ea b i l i t yo ft h eo r ep a r t i c l e se n t e r i n gt h et a n k t or e a c hal o n g e rr e s i d e n c et i m ed e c r e a s e s ，t h el i f t i n ga n g l eo ft h eg a sp h a s e i n c r e a s e s ，t h eu p p e rc i r c u l a t i o na r e ad e c r e a s e s ，a n dt h eo v e r a l lf l o t a t i o nm i x i n g e f f e c tr e d u c e s ． G a s l i q u i dd i s p e r s i o nc h a r a c t e r i s t i c s a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r so ft h e f l o t a t i o nm a c h i n ei sa n a l y z e db yC F D m e t h o d ，w h i c hc a np r o v i d ea ne f f e c t i v e r e f e r e n c ef o rt h e f l o t a t i o np r o d u c t i o no p e r a t i o n ，e q u i p m e n tm a i n t e n a n c ea n d o t h e rm i n e r a lp r o c e s s i n ge q u i p m e n te x p e r i m e n t sa n dR D d e s i g n ． K E YW O R D S K Y F 一0 ．2f l o t a t i o nm a c h i n e ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ， I V 万方数据 A B S T R A C T g a s l i q u i dd i s p e r s i o n ，s t i r r i n gp o w e rc o n s u m p t i o n ，f l o t a t i o nm i x i n g e f ’f e c t V 万方数据 北京化工大学硕士学位论文 V I 万方数据 目录 目录 第一章研究进展及研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1 研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 充气搅拌浮选机流动特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l 1 ．2 ．1K Y F 浮选机简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 ．2 浮选机流体动力学特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2 ．3 浮选设备的C F D 数值模拟研究分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．3 气液两相搅拌模拟研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．4 网格模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 第二章数值模拟方法与合理性验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 物理模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 控制方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一lO 2 ．2 ．1 多相流模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．2 相间作用力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1O 2 ．2 ．3 气泡处理方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．4 湍流模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 2 ．2 ．5 粒子传输模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 2 ．3 边界条件设置和求解策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 4 2 ．3 ．1 气体入口边界条件简化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．2 其他边界设置和求解策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l6 2 ．4 网格无关性验证与实验模型对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 7 2 ．4 ．1 网格无关性验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l7 2 ．4 ．2 实验值的测量与扭矩值对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．5 时间步长的选择以及无关性验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 2 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 2 第三章K Y F ．0 ．2 浮选机气液分散特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．1 功耗模拟比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 V I I 万方数据 北京化工大学硕士学位论文 3 ．1 ．1 不同进气量对于浮选机搅拌功率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．1 ．2 不同转速对浮选机搅拌功率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．2 局部气含率与气泡尺寸比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 6 3 ．2 ．1 不同进气量的局部气含率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 ．2 不同进气量的气泡尺寸分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．2 ．3 不同转速的局部气含率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 3 ．2 ．4 不同转速的气泡尺寸分布分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 3 ．3 循环量比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 3 ．4 气体射流角度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 7 3 ．4 ．1 射流角度的定义方法与不同进气量射流角度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 3 ．4 ．2 不同转速在通气条件下射流角度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 3 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 2 第四章对浮选机气液分散影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 4 ．1 不同旋转叶轮厚度对气液分散影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 5 4 ．1 ．1 不同厚度叶轮搅拌功耗比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 4 ．1 ．2 不同厚度叶轮的模型局部气含率与气体分散效率比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．2 不同矿浆流量对气液分散影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 4 ．2 ．1 不同矿浆流量的局部气含率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 4 ．2 ．2 不同矿浆流量的气相与液相循环量分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 4 ．3 固体颗粒体积浓度对气液分散效果影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 4 ．3 ．1 固体颗粒流动路径的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 4 ．3 ．2 固体颗粒对浮选槽气液分散影响分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 4 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 7 第五章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 5 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 9 5 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 致j 射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 攻读学位期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 7 导师及作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 9 l 咐件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 V T T T 万方数据 C o n t e n t s C o n t e n t s C h a p t e r1R e s e a r c hP r o g r e s sa n dR e s e a r c hC o n t e n t ⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1R e s e a r c hb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e ．．．．⋯．⋯．．．．⋯⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 ．2F l o wc h a r a c t e r i s t i c so f a e r a t e ds t i r r i n gf l o t a t i o nm a c h i n e ．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 ．1I n t r o d u c t i o nt oK Y Ff l o t a t i o nm a c h i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 i 2 j 2H y d r o d y n a r n i cc h a r a c t e r i s t i c so f f l o t a t i o nm a c h i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯i ⋯⋯⋯2 1 ．2 ．3T y p e so fr e s e a r c ho fC F Dn u m e r i c a ls i m u l a t i o no ff l o t a t i o ne q u i p m e n t ⋯⋯．4 1 ．3R e s e a r c hp r o g r e s so f g a s l i q u i dt w o - p h a s es t i r r i n gs i m u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．4M e s hm o d e l ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．．6 1 ．5S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 C h a p t e r2N u m e r i c a lS i m u l a t i o nM e t h o d sa n d V e r i f i c a t i o no f R a t i o n a l i t y ．．．．．．⋯⋯⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯9 2 ．1P h y s i c a lm o d e l ⋯⋯⋯．⋯．．．．．．⋯．．．⋯．．．⋯．．⋯．．．⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2 ．2G o v e m i n ge q u a t i o n ⋯⋯．⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．⋯⋯．⋯．．．．．⋯⋯．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．1 0 2 ．2 ．1M u l t i p h a s ef l o wm o d e l ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 2 ．2 ．2I n t e r p h a s ef o r c e s ⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯．⋯．．．⋯．．．．⋯⋯．．．．⋯⋯⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．10 2 ．2 ．3B u b b l et r e a t m e n tm e m o d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．4T u r b u l e n c em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 2 ．2 ．5P a r t i c l et r a n s m i s s i o nm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．3B o u n d a r yc o n d i t i o ns e t t i n ga n ds o l u t i o ns t r a t e g y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 4 2 ．3 ．1S i m p l i f i e dg a si n l e tb o u n d a r yc o n d i t i o n s ．．⋯．．．．⋯⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．1 4 2 ．3 ．2O t h e rb o u n d a r ys e t t i n g sa n ds o l u t i o ns t r a t e g i e s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 6 2 ．4V e r i f i c a t i o no fg r i di n d e p e n d e n c ea n dc o m p a r i s o nw i t he x p e r i m e n t a lm o d e l s ．．17 ．4 ．1G r i di n d e p e n d e n c ev e r i f i c a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2 ．4 ．2C o m p a r i s o no f e x p e r i m e n t a lv a l u em e a s u r e m e n ta n dt o r q u ev a l u e ⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．5S e l e c t i o no f t i m es t e pa n dv e r i f i c a t i o no fi r r e l e v a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．19 2 ．6S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2 C h a p t e r3A n a l y s i so fK Y F - 0 ．2f l o t a t i o nm a c h i n eg a s - l i q u i dd i s p e r s i o n c h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯。．。⋯⋯⋯．。．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯2 3 Ⅸ 万方数据 北京化工大学硕士学位论文 3 ．1C o m p a r a t i v ea n a l y s i so f p o w e rc o n s u m p t i o ns i m u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ～11I n f l u e n c eo fd i f f e r e n ta i ri n t a k eo nt h es t i r r i n gp o w e ro ff l o t a t i o nm a c h i n e ．．2 3 3 ．1 ．2E f f e c to fd i f f e r e n ts p e e d so nt h es t i r r i n gp o w e ro ft h ef l o t a t i o nm a c h i n e ⋯⋯2 5 3 ．2C o m p a r a t i v ea n a l y s i so f l o c a la i rh o l d u pa n db u b b l es i z e ⋯．⋯．⋯⋯．．⋯⋯．．．⋯⋯．2 6 3 ．2 ．1L o c a la i rh o l d u po f d i f f e r e n ta i ri n t a k e ⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 6 3 ．2 ．2B u b b l es i z ed i s t r i b u t i o nw i t hd i f f e r e n ta i ri n t a k e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．2 ．3L o c a la i rh o l d u pa td i f f e r e n ts p e e d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 3 ．2 ．4A n a l y s i so f b u b b l es i z ed i s t r i b u t i o na td i f f e r e n ts p e e d s ⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．．3 2 3 ．3C o m p a r a t i v ea n a l y s i so fc i r c u l a t i o nv o l u m e ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 4 ；．4G a s j e ta n g l ea n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 3 ．4 ．1D e f m i t i o nm e t h o do f je ta n g l ea n d a n a l y s i so f j e ta n g l ew i t hd i f f e r e n ti n t a k ea i r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 7 3 ．4 ．2A n a l y s i so f j e ta n g l ea td i f f e r e n ts p e e d sw i t hd i f f e r e n ta i ri n t a k e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯～4 0 3 ．5S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 C h a p t e r4A n a l y s i so ff a c t o r sa f f
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