溢流管直径对旋流器流场和分离影响研究

作     者：徐冬林 王长艳 傅国辉 张旭 魏德洲 XU Donglin;WANG Changyan;FU Guohui;ZHANG Xu;WEI Dezhou

作者机构：鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司辽宁鞍山114043 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 

出 版 物：《矿产保护与利用》 (Conservation and Utilization of Mineral Resources)

年 卷 期：2019年第39卷第1期

页      面：64-68页

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51474054 51504054) 

主　　题：水力旋流器 数值模拟 稳定流场 空气柱 短路流 湍流强度 

摘      要：利用RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型,系统考察了溢流管直径对Φ50 mm水力旋流器流场稳定性的影响。通过对空气柱、零速包络面、短路流及湍流强度等流场特性的分析,确定了使流场稳定的最佳溢流管直径范围,并通过旋流分离物理试验进一步验证了该溢流管直径条件下获得的稳定流场能有效提高分离效率。研究结果表明,当溢流管直径过小时,空气柱会发生中断甚至不能完整形成,分选空间内部湍流强度较高,底流分流比较大,短路流量较小。随着溢流管直径的增加,逐渐形成上下贯通的空气柱,分选空间内部湍流强度降低,零速包络面的对称性增强,底流分流比逐渐降低,流场稳定性增强,从而分离性能增强。随着溢流管直径进一步增加,空气柱直径增大,短路流量增加,流场稳定性降低,从而分离效率下降。因此,针对所考察的Φ50 mm水力旋流器最佳的溢流管直径在0.30 D左右。