浮选柱内矿浆分散特性与气泡速度分布规律研究

浮选柱被广泛应用于煤泥浮选中,而浮选柱的浮选性能受多因素的影响。试验以浮选柱中气泡、颗粒为研究对象,探讨矿浆表观流速及表观气体流速、矿浆浓度、颗粒粒径对矿浆分散特性及气泡速度分布的影响。利用轴向分散模型和停留时间分布(RTD)技术评估矿浆分散数。试验结果表明,矿浆表观流速与表观气体流速、矿浆浓度和颗粒粒径的范围分别为0.007~0.021 m/s、.007~0.021 m/s、1.5~10.89 kg/m^(3)、63.22~507.67 mm时矿浆分散较好。随着表观气体流速、矿浆表观流速及颗粒粒径的增加,矿浆分散数增加,而随着矿浆浓度的增加,混合相黏度增加,矿浆分散数减少。利用速度分布模型探究气泡分散及速度分布特征因子变化,研究发现矿浆浓度的增加使气泡速度分布特征因子增加了35.14%,而气泡运动分散数下降了42.06%。试验结果可以为浮选柱最佳工艺参数选择提供有价值的理论参考。

段塞流诱导柔性立管振动响应实验分析

在气液两相循环实验系统中开展了水动力段塞流诱导的悬链线型柔性立管振动响应测试,利用高速摄像非介入测试方法同步捕捉了柔性立管的振动位移与管内的段塞流动细节,预测了气体表观流速对水动力段塞流诱导柔性立管振动响应的影响规律,分析了振幅响应、模态权重、频谱变化以及管内流动特性。结果表明,随着气体表观流速的增大,振动幅度逐渐增大,模态交互作用逐渐增强,尽管高阶振动模态权重不断增大,但一阶模态在立管振动响应中始终占据主导;对于较小的气体表观流速,振动响应主要归因于短段塞的不稳定流动,对于较大的气体表观流速,振动响应主要取决于长段塞的流动频率;气体表观流速增大使管内流动速度、段塞长度逐渐增大,而持液率逐渐减小。

矿用浆料气力泵扬固性能试验研究

为探究矿用浆料气力泵的各项输入参数对其效率产生的影响规律,基于流体力学知识,从静压力出发,分析了提升管内固体颗粒提升机理,研究了进气量、气体表观流速对气力提升系统提升固体性能的影响规律。研究表明,扬固量受到进气量的重要影响,进气量的大小着重改变提升管内的流型。进一步探究浆料浓度与气体表观流速的变化关系,浓度变化出现了极为明显的波动特征,过高或过低的流速均降低了气力提升性能。研究成果为矿物开采、浆料输送等工程应用提供了建设性意见。

浆料气力提升系统压降特征研究

在构建浆料气力提升系统动量模型与效率模型过程中发现,管内压降模型及其变化特征对上述模型精度影响极为重要。鉴于此,以进气口为分界面,基于能量守恒并结合相含率方程分别建立液-固两相压降和气-液-固三相压降模型。计算结果表明,在两相段及三相段内,压降随管径增加均表现出先急速下降,之后趋于恒定的特征,且两相段内压降鲜受气体表观流速影响,而三相段内压降却随其增加表现出显著下降趋势。此外,无论是在两相段还是三相段内,压降实测结果与计算值吻合较好,特别是在较高浸入率和低气体表观流速工况下,两者吻合程度更佳。