射流式微泡发生器三相流动行为研究

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1、射流式微泡发生器三相流动行为研究郭彦军，何伟，李浙昆，李敬伟，杨艳斌（昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500）摘要：本文采用了一种射流式微泡发生器并建立了矿物浮选试验系统，根据微泡发生器三相流动特性，提出了基于双流体模型的三相流动力学模型。常温常压条件下基于三相流动力学模型，运用CFD理论和fluent分析软件对射流式微泡发生器内气、固、液三相流动行为进行数值模拟，分析了射流式微泡发生器内三相流场的压力、速度和三相分布等重要参数。结果表明：喷嘴截面面积不断变小导致压力增大，发生非常剧烈的

2、三相间相互作用，微泡基本在此处生成；静压在微泡发生器轴向端从入口到出口方向逐渐降低，而在喉管内部静压的径向分布比较均匀，非常适合气固液三相充分混合。本文的研究方法能够对相关设备的开发提供一定的参考。关键词：射流；微泡发生器；矿物浮选；三相流；CFD中图分类号：TD923文献标志码：A文章编号：StudyonThree-phaseFlowBehaviorofJetMicrobubbleGeneratorGuoYanjun,HeWei,LiZhekun,LiJingwei,YangYanbin(Fa

3、cultyofMechanicalandElectricalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,YunnanKunming650500)Abstract:Inthispaper,ajetmicrobubblegeneratorwasusedandamineralflotationexperimentsystemwasestablished.Basedonthethree-phaseflowcharacteristicsofthe

4、microbubblegenerator,athree-phaseflowdynamicsmodelbasedonatwo-fluidmodelwasproposed.Basedonthethree-phaseflowdynamicsmodelundernormaltemperatureandpressureconditions,thethree-phaseflowbehaviorsofgas-liquid,solid-liquidandfluidinthejetmicro-bubblegene

5、ratorwerenumericallysimulatedusingCFDtheoryandfluentanalysissoftware.Thethree-phaseflowinthejetmicro-bubblegeneratorwasanalyzed.Fieldpressure,speedandthree-phasedistributionandotherimportantparameters.Theresultsshowthatthecontinuousdecreaseofthecross

6、-sectionalareaofthenozzleleadstoanincreaseinpressureandaverysevereinteractionbetweenthethreephases.Themicrobubblesarebasicallygeneratedhere;thestaticpressuregraduallydecreasesfromtheinlettotheoutletintheaxialendofthemicrobubblegenerator.Theradialdist

7、ributionofstaticpressureinsidethethroatisrelativelyuniform,whichisverysuitableforthree-phasefullmixingofgas,solidandliquid.Theresearchmethodofthisarticlecanprovidecertainreferenceforthedevelopmentofrelatedequipment.Keywords:jet;microbubblegenerator;m

8、ineralflotation;three-phaseflow;CFD收稿日期：2018-.基金项目：国家自然科学基金项目（51168020）；云南省应用基础研究计划项目（2013FZ024）.作者简介：郭彦军（1995-），男，硕士研究生.主要研究方向：微细粒矿物浮选方法及关键技术研究.E-mail：779331343@qq.com微泡发生器是浮选系统的最基本构件，其性能的好坏会对气浮过程中的含气率及微泡的直径及其漫衍造成很大作用，直接会对微泡气浮的分选效果等造成影响[1]。因此，基于微泡发生