基于新给料方式的重介质旋流器流场的研究.pdf

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1、第23卷第9期中国矿业V01．23，No．92014年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2014基于新给料方式的重介质旋流器流场的研究徐磊(天地(唐山)矿业科技有限公司，河北唐山063000)摘要：针对目前重介质旋流器导向筒段湍流及转向突变较大的问题，设计出入口向底流端倾斜的新给料方式重介质旋流器。在PIV试验研究的基础上，在FLUENT中选用RSM模型对新给料方式重介质旋流器的流场进行了数值模拟。试验和模拟结果表明，在相同给料压力下，新给料方式旋流器相比传统给料方式旋流器，在相同横截

2、面处切向速度增大，中心负压减小，这表明该给料方式可以有效降低旋流器内的能耗，有利于增大旋流器的离心系数，提高分选效率。关键词：重介质旋流器；给料方式；流场；数值模拟；PIV中图分类号：TD45文献标识码：A文章编号：1004—4051(2014)09—0145—04ResearchontheflowfieldofheavymediumcyclonewithnewfeedingformXULei(Tiandi(Tangshan)MiningTechnologyCo．，Ltd，Tangshan063000

3、，China)Abstract：Aimingattheturbulenceandsteeringmutationproblemofheavymediumcycloneguidecylindersection，wedesignanewfeedingformofheavymediumcyclone，itsmaincharacteristicisthematerialinlettilttOthebottomend．0nthebasisofPIVexperimentalresearch，usingRSMmod

4、e1inFLUENTtOsimulatetheflowfieldofheavymediumcyclonewithnewfeedingform．Experimentandsimulationresultsshowthat，inthesamefeedingpressure，comparedwiththetraditionalcyclone，thenewcyclonehashighertangentialvelocityandlowercenternegativepressure，thisshowsthat

5、thenewfeedingformcaneffectivelyreducedtheenergyconsumptioninthecyclone，beneficialtOincreasethecentrifugalcoefficient，improvetheseparationefficiency．Keywords：heavymediumcyclone；feedingform；flowfield；numericalsimulation；PIV重介质旋流器作为目前应用最广泛的煤炭分选型，并配合该倾斜角度制作

6、了螺旋形的溢流顶板，其设备，尽管已经系列化生产，但仍存在旋流器的给料螺旋角度也为5。，紧贴给料管布置，通过新的给料压力高、磨损不均衡以及介质循环量大等问题，这说方式以期达到降低能耗和稳定旋流器内部流场的目明旋流器的结构参数还有进一步优化的必要。旋流的。传统给料方式和新给料方式重介质旋流器的几器的给料方式是影响其分选效果的因素之一，目前何模型如图1～2所示。本文在利用粒子图像测速给料方式主要有切线形、渐开线形等。然而上述给技术(PIV)进行试验的基础上，在流场数值模拟软料方式引导的方向均垂直于旋流器轴向

7、，与旋流器件FLUENT中采用RSM模型对重介质旋流器的流场进行了模拟，在相同给料压力条件下，对给料方内流场的螺旋角度不一致，因此需要在后续给料的式改变后旋流器流场的变化进行了初步分析。推动下不断进行转向，这无疑要消耗一定的能量uJ。1试验研究由此笔者制作了入口向底流端倾斜5。的旋流器模1．1测试方法试验采用PIV技术对旋流器内部流场进行测收稿日期：2013-10—15试。近年来，PIV技术作为研究各种复杂流场的一基金项目：中国煤炭科工集团有限公司青年基金项目资助(编号：种基本手段，已获得广大科研工作

8、者的认同，尤其适2013QN015)用于涡流、湍流等复杂的流动形式。作者简介：徐磊(1984一)，男，湖北孝感人，工程师，2005年毕业于太原理工大学矿物加工系，主要从事选煤厂设计工作。E-mail：1．2旋流器模型参数ximuchao@126．tom。旋流器的主要结构和工艺参数如下：旋流器直