微泡发生器流体动力学机理及其仿真与应用
2020-08-20 17:13:46 0 举报AI智能生成
微泡发生器流体动力学机理及其仿真与应用
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大纲/内容
第三部分 电导法检测液位、泡沫层的研究
十一 检测液位、泡沫层及其传感器研究
11.1 泡沫层厚度、液位高度对浮选的影响
11.1.1 泡沫层结构
11.1.2 泡沫层性质
11.1.3 液位高度对浮选的影响
11.2 浮选柱液位检测方法分析
11.3 电导式浮选液位传感器的研究
11.3.1 电导率液位检测法原理
11.3.2 静态矿浆与矿化泡沫物理特性的研究
11.3.3 小型浮选槽试验
11.3.4 试验结论
11.4 电导式浮选液位传感器的设计
11.4.1 检测原理
11.4.2 电导率液位传感器结构设计
11.4.3 电导率液位传感器控制电路设计
11.4.4 传感器检测电路和A/D转换电路精度测试
11.5 本章小结
十二 检测装置设计
12.1 电阻式远传压力表
12.2 检测装置硬件实现
12.2.1 控制芯片的选择
12.2.2 时钟电路与复位电路
12.2.3 A/D转换电路
12.2.4 串口通信电路
12.2.5 键盘与显示电路
12.2.6 系统电源
12.3 检测软件设计
12.3.1 数字滤波
12.3.2 检测系统初始化
12.3.3 压力检测程序
12.3.4 液位传感器的信号采集及预处理程序
12.3.5 液位高度及泡沫层厚度判定程序
12.3.6 报警程序
12.3.7 串行中断程序
12.3.8 上位机程序设计
12.4 实际检测实验
12.4.1 工作背压对微泡发生器性能的影响
12.4.2 微泡发生器工作压力对泡沫层厚度的影响
12.4.3 进气阀开度对泡沫层的影响
12.5 本章小结
十三 总结与展望
13.1 研究成果
13.2 展望
总结与展望
Preface
第一部分 微泡发生器流体动力学机理研究——以射流式微泡发生器为例
一 绪论
1.1 资源问题
1.1.1 资源危机
1.1.2 我国的资源消耗
1.1.3 我国矿产资源的特点及面临的任务
1.2 浮选概述
1.2.1 浮选发展简况
1.2.2 微泡浮选的发展应用简况
1.3 微泡浮选关键技术分析
1.3.1 微泡发生器
1.3.2 微泡发生器研究近况
1.4 选题及研究内容
1.4.1 选题背景
1.4.2 研究意义
1.4.3 研究内容
二 微泡生成机理及射流微泡发生器的研究
2.1 射流式微泡发生器工作原理
2.2 微泡生成力学机理研究
2.2.1 气核作用
2.2.2 机理分析
2.3 微泡生成的尺寸与分散
2.3.1 微泡的尺寸
2.3.2 气泡的分散
2.4 微泡生成过程及力学分析
2.4.1 力学分析
2.4.2 微泡生成过程分析
2.4.3 矿粒对微泡生成的作用
2.5 微泡发生器结构分析
2.5.1 喷嘴
2.5.2 吸气室及进气管
2.5.3 混合室
2.5.4 孔板
2.5.5 喉管
2.5.6 扩散管
2.6 微泡发生器充气性能分析
2.6.1 充气量
2.6.2 气泡分散度
2.6.3 气泡分布
2.6.4 含气率
2.7 本章总结
三 微泡生成三相流力学机理研究
3.1 流体力学发展概述
3.2 多相流研究概述
3.2.1 研究概况
3.2.2 颗粒轨道模型
3.2.3 欧拉多相模型
3.2.4 双流体模型
3.2.5 气、固、液三流体模型
3.2.6 紊流模型
3.3 微泡发生器内三相流流动分析
3.3.1 紊流流动
3.3.2 射流传质
3.3.3 相间耦合
3.3.4 物理模型分析
3.4 三相流混合模型的建立
3.4.1 瞬态方程组
3.4.2时均方程组
3.4.3 湍流封闭模型
3.5 常数及符号
3.6 本章小结
四 基于CFD的数值模拟分析
4.1 CFD概述及FLUENT软件
4.1.1 CFD的发展概况
4.1.2 CFD数值模拟方法及主要流程
4.1.3 FLUENT软件简述
4.2 微泡发生器中的两相流数值模拟
4.2.1 计算域及数值计算模型
4.2.2 边界条件及基本参数
4.2.3 数值模拟结果分析
4.3 微泡发生器中的三相流数值模拟
4.3.1 微泡发生器总体结构
4.3.2 数值计算边界条件
4.3.3 三相流的基本参数
4.3.4 计算域、控制方程和计算方法
4.3.5 仿真模拟与计算分析
4.4 本章总结
五 浮选柱数学模型及微泡矿化机理研究
5.1 浮选速率方程
5.2 浮选柱内矿粒的滞留时间
5.3 微泡矿化力学机理研究
5.3.1 单个矿粒与单微泡的附着
5.3.2 矿粒群与单微泡的附着
5.3.3 单层附着
5.3.4 多层附着
5.4 矿化微泡的特性
5.4.1 矿化微泡等速方程
5.4.2 空气与矿浆的流速比
5.4.3 矿化微泡密度
5.4.4 矿化微泡直径
5.5 微泡矿化的影响因素
5.5.1 矿粒疏水性对微泡矿化的影响
5.5.2 微泡直径对微泡矿化的影响
5.5.3 矿粒粒度对微泡矿化的影响
5.6 本章小结
第二部分 应用实例
六 射流式微泡发生器性能实验研究
6.1 实验装置
6.2 设计特点
6.3 实验结果分析
6.3.1 工艺参数的实验研究
6.3.2 结构参数的实验研究
6.4 本章总结
七 旋流式微泡发生器
7.1 旋流式微泡发生器的设计与仿真
7.1.1 旋流式微泡发生器的工作原理
7.1.2 旋流式微泡发生器的主要参数
7.1.3 旋流式微泡发生器的三维仿真分析
7.2 旋流式微泡发生器的实验研究
7.2.1 旋流式微泡发生器的实物加工
7.2.2 实验原理与装置
7.2.3 微泡尺寸与工况参数的关系
7.2.4 实验小结
八 混流式微泡发生器的性能研究
8.1 混流式微泡发生器的设计与仿真
8.1.1 混流式微泡发生器的基本结构
8.1.2 混流式微泡发生器的工作原理
8.1.3 混流式微泡发生器基本性能的评价方法
8.2 混流式微泡发生器内流场数值模拟
8.2.1 微泡发生器内部三相流场仿真研究
8.2.2 仿真结果分析
8.2.3 仿真小结
九 自吸式剪切流微孔微泡发生器的研究
9.1 影响微孔成泡的因素
9.1.1 孔口特性的影响
9.1.2 气室体积的影响
9.1.3 浸没深度的影响
9.1.4 液体的表面张力和气孔的润湿性的影响
9.1.5 液体粘度的影响
9.1.6 液体密度的影响
9.1.7 气体流率的影响
9.1.8 连续相速度的影响
9.2 在剪切流下的小孔成泡
9.2.1 单个成泡
9.2.2 脉动成泡
9.2.3 喷射成泡
9.2.4 气穴成泡
9.3 文丘里管
9.4 多孔材料
9.4.1 有机泡沫浸渍法
9.4.2 发泡法
9.4.3 添加造孔剂法
9.5 自吸式剪切流微孔微泡发生器的仿真分析
9.5.1 文丘里式－多孔介质微泡发生器的结构研究
9.5.2 使用FLUENT对自吸式剪切流微孔微泡发生器的选优设计
9.5.3 仿真小结
9.6 自吸式剪切流微孔微泡发生器的实验研究
9.6.1 实验装置
9.6.2 自吸状态下水流速度与微泡大小和含气率之间的关系
9.6.3 气流率和剪切流速度对微泡粒径的影响
9.6.4 实验小结
十 微泡发生器性能分析评价系统研发
10.1 系统概述
10.1.1 系统开发相关工具
10.1.2 系统总体结构
10.2 参数化建模及网格划分模块
10.2.1 微泡发生器结构的参数化
10.2.2 模块实现方法
10.2.3 参数化建模及网格划分模块开发
10.3 分析求解及操作参数离散化模块
10.3.1 模块实现方法
10.3.2 求解模块开发
10.3.3 操作参数离散化开发
10.4 性能评价模块开发
10.4.1 模块实现方法
10.4.2 模块开发
10.5 数据管理模块
10.5.1 模块实现方法
10.5.2 数据库设计
10.5.3 数据查询模块开发
10.6 性能分析实例
10.7 研发小结
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