今天我們開元機械給大家談一下選礦浮選設備浮選機的浮選過程，主要談內(nèi)部多相流動的數(shù)值研究情況，以便大家對選礦設備浮選機有一個深入的了解。

對客觀事物進行合理的抽象化處理有助于人們對事物本身更深層次的理解。數(shù)值模擬正是建立在對客觀現(xiàn)象、事物抽象化理解的基礎上發(fā)展起來的一種全新研究方法，它大大提高了人們對實際問題的理解能力，豐富了科學工作者的理論研究方法，成為人類認知世界的有力工具。一般來說，數(shù)值模擬的過程大致可以分為以下幾步：

1、物理模型的抽象與簡化：通過對實際問題進行合理的簡化，忽略一些對結果影響較小的次要因素，突出欲解決的主要矛盾，完成對物理模型的抽象：

2、數(shù)學模型的建立：包括建立基本的守恒方程組，確定邊界條件，選定合適的模型或封閉方法等：

3、問題的求解：首先完成數(shù)學模型的離散化，然后制定求解方法，研究計算技巧等；

4、數(shù)值模擬程序的實現(xiàn)：根據(jù)離散化的數(shù)學模型和己制定的求解方法編寫計算程序，完成調(diào)試工作，得出收斂且合理的計算結果；

5、數(shù)值模擬結果的驗證與評價：將計算結果與實驗結果或實際數(shù)據(jù)進行直接或間接比較，以評價數(shù)值模擬結果的有效性；

6、數(shù)值模擬程序的改進；根據(jù)計算結果與實驗數(shù)據(jù)的比較得出的初步評價，對數(shù)學模型和求解策略進行改進，直到獲得滿意的計算結果；

7、數(shù)值模擬結果的分析與應用：分析數(shù)值模擬的結果，結合研究目標，尋找出解決主要矛盾的最佳方案并將之應用到實踐中去。

由于充氣機械攪拌式浮選機內(nèi)氣固液三相流相互之間存在著復雜的相互影響，這種復雜性制約著對浮選機內(nèi)三相流動特性的認識。所以，對氣圃液三相流動特性精確的物理和數(shù)學描述就成為浮選設魯內(nèi)流特性研究的主題。隨著計算機計算能力的提高、計算流體力學的發(fā)展、模型工程實用化模式理論的發(fā)展，為工程實用提供了一些較可靠的數(shù)值模型，如用擬均相來簡化處理氣固液三相流體流動：聞建平等提出了基于雙流體模型與分散模型相結合的E/E/L模型。這些模型在一些特定情況下，可以較滿意對流動特性進行模擬計算。近幾年興起的計算流體動力學計算方法為浮選機的內(nèi)流研究提供了新的手段。

對三相湍流流動的最根本模擬方法是在湍流尺度的網(wǎng)格尺度下求解瞬態(tài)三維Nvaier-stkoes方程的模擬，這不需引入任何模型。然而算機容量及速度尚難以解決。另一種要求稍低的方法是亞網(wǎng)格尺度模擬(Sub-Grid-Scale Simulation, SGS)，大渦模擬(LargeEddy Simulation，LES)，這也是從N-S方程出發(fā)，其網(wǎng)格尺寸比湍流尺度大，可模擬湍流發(fā)展過程的一些細節(jié)，但計算工作盛仍很大。目前，工程上常用的方法。仍然是由Reynolds時均方程出發(fā)的模擬方法，即“湍流模型”。

本文在總結分析國內(nèi)外近幾年己發(fā)表的有關三相湍流流動模型基礎上，對分散相顆粒與氣相的相間作用給予了考慮，以保證較準確模擬浮選機的內(nèi)流問題。對于由傳統(tǒng)的雷諾平均得到的標準k-e模型，由于它采用了同向性湍流的假設，對浮選機內(nèi)三相流各相局部含率的模擬存在著不足。本文采用由更嚴格的統(tǒng)計方法得到的RNO k-e模型能較滿意地解決這個問題。

基于上述分析，把氣固液三相的區(qū)別考慮在內(nèi)，即液相視為主相( Primary-phase)，氣相和固相視為次相(Seclondary-phase)．相同可以互相滲透和互相作用。將主相視為連續(xù)性，同時將離散顆粒和氣泡視為連續(xù)相的一部分，此時對混合相利用Eulerian方法計算，對于離散顆粒和氣相利用體積分數(shù)和速度滑移方法進行約束，建立了氣固液三相流動的Mixture模型?；旌舷嗟挠行д扯仁怯嬎氵^程中不能回避的一個因素，根據(jù)前人的研究成果，將氣圃渡三相表示為一混合連續(xù)相牯度函數(shù)。分散相的相間滑移速是混合多相流模型的重要參數(shù)，它與連續(xù)相和分散相間的滑移速度有一定的區(qū)別。對氣相和固相的相間直接作用進行較準確地計算，采用Schillelr和Naumann的思想，把相間作用的曳力系數(shù)視為一個基本的函數(shù)。應用質量守恒方程、動量守恒方程和體積分數(shù)方程進行流體流動結構的數(shù)值計算，利用RNGk-e湍流模型模擬混合相湍動對流動結構的影響。loruan.cn