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基于水煤浆湿法磨矿球磨机磨腔流场

收藏本文 2024-03-21 点赞:5000 浏览:14910 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:水煤浆是20世纪70年代末国际石油危机时出现的一种煤炭高新技术产品,其最常用的制备技术为球磨机一段湿法磨矿工艺。,对水煤浆湿法磨矿的磨腔内部流动规律和能耗规律尚不十分清晰,因此磨腔流场研究对水煤浆湿法磨矿很有必要。以φ60900×0的球磨机为研究对象,讨论了球磨机湿法磨矿的基础理论;分析了磨腔内液固流动的控制方程,运用欧拉、标准ek?湍流模型来描述固液两相间的作用,磨腔内混合物在筒体轴向长度上的湍动能和湍流耗散率与实际情况一致。然后对比分析了不同煤浆粘度和磨腔转速下钢球压强、压强梯度、平均湍动能和平均湍流耗散率,对比发现:在不同参数下,磨腔内部物质的运动规律及能耗规律变化趋势相同;钢球在脱离点与抛落终点附近存在的压强与压强梯度;当粘度或磨腔转速一定时,一方增加,混合物平均湍动能和平均湍流耗散率都先增大后减小,存在一个最大值。最大平均湍动能值及湍流耗散率出现在磨机转速率45%~75%、粘度2~4/.5kmsg?之间。全面试验法在选用的因素条件下,试验的最佳工作条件为粘度4/.3kmsg?,磨腔转速率70%。然后实际制备水煤浆的MJ1830*7000规格球磨机建立了的有限体积模型,的参数与实际制备水煤浆参数相比较,验证了该模型的正确性。的研究对水煤浆湿法磨矿的参数选取具有一定的参考价值。关键词:水煤浆论文湿法磨矿论文CFD论文粘度论文转速率论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-10

    第1章 绪论10-18

    1.1 研究背景10-13

    1.2 水煤浆的磨矿工艺13-14

    1.3 水煤浆湿法磨矿作业的研究方法14-15

    1.4 水煤浆制浆工艺15

    1.5 本课题研究的目的和主要内容15-18

    1.5.1 存在的问题15-16

    1.5.2 研究的主要内容16

    1.5.3 研究目的和16-18

    第2章 球磨机湿法磨矿的理论基础18-30

    2.1 磨料(煤样)特性描述18-19

    2.2 磨机转速的描述19-21

    2.3 磨腔填充率的与计算21-24

    2.4 煤浆粘度24-26

    2.5 钢球球径的选择26-28

    2.6 小结28-30

    第3章 数值模拟模型及控制方程组30-47

    3.1 有限体积法的基本思想和特点30-33

    3.1.1 通用变量方程30-32

    3.1.2 有限体积法的基本思想32-33

    3.1.3 有限体积法的特点33

    3.2 标准k ?e 湍流模型33-35

    3.2.1 标准k ?e 模型的方程34

    3.2.2 湍流速度模型34-35

    3.3 多相流模拟35-36

    3.3.1 欧拉-拉格朗日方法35

    3.3.2 欧拉-欧拉方法35-36

    3.4 球磨机磨腔中的液固流动36-46

    3.4.1 简化与检测设36

    3.4.2 控制方程的建立36-43

    3.4.3 固体颗粒在运动中受到的力43-46

    3.5 小结46-47

    第4章 球磨机磨腔内固液数值模拟47-71

    4.1 3D 结构建模48-49

    4.2 网格生成49-51

    4.2.1 网格划分技术49-51

    4.2.2 网格划分51

    4.3 数值格式及模型51-52

    4.4 边界条件52-56

    4.4.1 层流固壁边界条件处理53-54

    4.4.2 紊流固壁边界条件处理54

    4.4.3 移动壁面边界54-56

    4.5 数值求解56-70

    4.5.1 模拟方式56-57

    4.5.2 亚松弛因子57

    4.5.3 初始化57-58

    4.5.4 数值模拟58-60

    4.5.5 数值模拟结果分析60-70

    4.6 小结70-71

    第5章 球磨机湿法磨矿参数优化及模型正确性验证71-81

    5.1 试验优化方案设计71-73

    5.1.1 试验优化技术71-73

    5.1.2 球磨机湿法磨矿参数试验设计73

    5.2 球磨机湿法磨矿参数优化73-76

    5.2.1 试验数据处理方法73-74

    5.2.2 试验结果及极差法数据处理74-76

    5.3 球磨机磨腔流体有限体积模型正确性的验证76-80

    5.3.1 模型及参数设置76-77

    5.3.2 求解及结果分析77-80

    5.4 小结80-81

    第6章 总结与展望81-83

    6.1 对主要研究工作的总结81

    6.2 对未来研究工作的展望81-83

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