行业资讯

DSM型重介质旋流器流场数值模拟

[2019/2/25]

  对 DSM 型旋流器进行了初步的数值模拟研究,并通过与试验测量数据比较的方法,研究了使用 Fluent 软件和选用 RSM 模型对 DSM 型旋流器的流场进行数值模拟的可行性。通过对旋流器的理论分析和 CFD 数位模拟,可以得出以下初步结论:

旋流器

  (l)在旋流器内的流体运动沿着溢流管的外侧存在着一个向下的流动区域,一直到溢流管的下端同溢流会合从溢流管流出。这就导致了旋流器分选时有部分物料在进料口附近顺溢流管外壁下流,也就是沿溢流管外壁向下存在短路流,这使物料没有进入分选区域就随着上升流由溢流管排出,造成溢流短路(跑粗)现象,从而降低了旋流器的分选效率。

  同时还可以看出,在旋流器内,流体的运动沿着旋流器的内壁存在一个一直到底流口的下滑区,这个高梯度速度变化的下滑区的存在有利于重粗颗粒快速排出,但是轻细颗粒一旦进入这一区域也会随着排除,这就造成了一小部分轻细颗粒短路到底流。并且溢流短路的几率比底流短路的几率大,因此在设计旋流器时应选用合适的结构参数来减小或消除这两种短路流的存在。

  (2)旋流器内的轴向速度从器壁越接近中心越高,速度由负变正,大约在旋流器半径的中部通过零点。所有速度为零的各点形成了所谓零轴速包络面 Lzvv 。该面内部流体向上流动形成内旋流,而在外部的流体则向下往底部流动形成外旋流。

  (3)旋流器内的切向速度总体的变化趋势是从外向内逐渐升高,在空气柱附近达到最大值,然后逐步下降到最低点。这一变化趋势同理论分析中的强制涡和自由涡相对应,从而证明了旋流器内确实存在着这两种涡。

  (4)在旋流器内由于回流的作用,在旋流器中间形成一个负压区,由于这个负压区的存在把空气从底流口吸入从溢流口排出,从而形成了空气柱。

相关新闻