【摘 要】
：
针对深海采矿输送试验过程中Y形管内流场复杂,存在矿石泄露风险等问题,对不同输送工况下Y形管内的连续相流场和颗粒场进行了分析.应用CFD-DEM方法,对Y形管的清水工况和两相流工况进行数值模拟计算,得到了管内的压力分布、单颗粒运动特性和颗粒群运动特性.对比分析了颗粒群对压力分布的影响规律.结果表明,Y形管内的压力分布受到弯管曲率和入口流量分配的影响;单颗粒在弯管内贴壁面流动,且因受到上升流的作用而向上偏移,当上升流的流速较低时,颗粒会撞击底部管道壁面;颗粒群输送过程中,当上升流流速不足时,颗粒将通过底部管道
【机 构】
：
中南大学机电工程学院,湖南长沙 410083;长沙矿冶研究院有限责任公司深海矿产资源开发利用国家重点实验室,湖南长沙 410012
论文部分内容阅读
针对深海采矿输送试验过程中Y形管内流场复杂,存在矿石泄露风险等问题,对不同输送工况下Y形管内的连续相流场和颗粒场进行了分析.应用CFD-DEM方法,对Y形管的清水工况和两相流工况进行数值模拟计算,得到了管内的压力分布、单颗粒运动特性和颗粒群运动特性.对比分析了颗粒群对压力分布的影响规律.结果表明,Y形管内的压力分布受到弯管曲率和入口流量分配的影响;单颗粒在弯管内贴壁面流动,且因受到上升流的作用而向上偏移,当上升流的流速较低时,颗粒会撞击底部管道壁面;颗粒群输送过程中,当上升流流速不足时,颗粒将通过底部管道流失,颗粒流的存在导致Y形管内的低压旋涡区强度和尺度均减小.
其他文献
高炉渣机械离心粒化过程中,基于图像识别的颗粒分割是实现粒径实时检测的关键因素。针对于高炉渣图像颗粒黏结而给测试带来困难的问题,在对图像做去噪处理后,结合改进的分水岭算法做颗粒分割,实现了黏结颗粒的准确分割。针对分水岭算法缺陷,结合积分图像的快速算法,对颗粒图像做局部阈值的二值化处理,并由形态学做细节弥补,采用了基于形态学重构距离图像算法以改进分水岭算法来分割颗粒图像,提高了处理效率,同时抑制了过分
为研究粒径级配对矸石充填材料压缩性能的影响,优化充填开采的工程效果,利用自主研制的矸石三向加载系统,对16种不同粒径级配矸石充填材料进行三向加载试验,分析不同围压条件下各粒径级配矸石轴向压缩变形特征,揭示粒径级配对三向加载下矸石充填材料变形特性的影响规律.研究结果表明,不同级配矸石三向加载压缩曲线均可较好的拟合为二次函数,且各拟合参数均可由含围压的一次函数描述,三向加载条件下矸石抵抗变形能力从大到小依次为连续级配矸石、不连续级配矸石、单粒径级配矸石,单粒径级配矸石中0～10 mm粒径,不连续级配矸石中细料
简述了我国菱镁矿资源的特点,介绍了菱镁矿常见的浮选工艺流程,着重评述了近年来菱镁矿浮选提纯在浮选药剂、浮选交互影响理论和分子模拟技术方面的新成果.分析表明,针对浮选工艺流程的设计优化与高选择性阳离子捕收剂的研发可实现低品位菱镁矿的高效分选;浮选交互影响理论与分子模拟技术为探究菱镁矿浮选体系下的药剂与矿物的吸附作用本质开辟了新路径.指出未来应重视绿色环保选矿工艺及浮选药剂的研发,同时借由分子模拟技术促进菱镁矿浮选理论体系的不断完善,提高低品位菱镁矿资源的利用效率.
为加快超细尾砂絮凝沉降速度,降低上清液浊度,寻求一种絮凝剂选配规律.以某铅锌矿超细尾砂和不同种类絮凝剂(PAM)为试验原料,进行了室内静态浓密试验,分别对絮凝剂离子型和絮凝剂分子量对于絮凝效果的影响进行了研究,通过试验得出了超细铅锌尾砂絮凝过程中的絮凝剂选配规律.试验结果表明:在超细铅锌尾砂絮凝过程中,絮凝剂的絮凝效果为非离子型＞阳离子型＞阴离子型,非离子型絮凝剂浓密效果较阴离子型提升66.3％;随着絮凝剂分子量的增加,上清液浊度降低;当絮凝剂分子量由1000万增长至1600万时,尾砂颗粒沉降速度增快,底
针对大倾角煤层开采沿空留巷采空区垮落矸石滚动下滑,刚性支护体往往会受到挤压、滑动等问题,采用数值模拟方法分析了大倾角工作面围岩的应力分布、塑性区范围及位移规律.结合理论计算,得出刚柔结合的支护体系更适用于大倾角工作面沿空留巷的结论,并结合工程实践对试验巷道进行监测.研究结果表明,大倾角工作面上部应力呈拱形分布,且随着煤层角度的增大,拱顶越向上端头移动,工作面上部应力释放区范围也越大,说明上端头应力可以得到及时释放,工作面顶板垂直位移具有非对称分区性,中、上部区域顶板垂直位移量远大于下部顶板垂直位移量;采用
地下采场围岩及覆岩稳定性是影响矿山安全生产的主要因素之一.为探索地下开采过程中不同倾角矿体采场覆岩的破坏失稳特征,采用PFC2D软件建立倾角20°和50°矿体模型,模拟分析开采过程中采场覆岩的内部应力变化和裂隙扩展规律,并与相似模型进行对比,结果表明:(1)两种矿体模型在分步开挖过程中,开采空间较小时,覆岩均会经历卸荷-回升-波动-稳定4个阶段,但倾角越小,离采场相同距离覆岩处内部应力稳定时间越长,越容易发生二次卸荷;(2)开采空间较小时,对应顶板围岩和邻近覆岩产生少量微裂隙,且裂隙扩展呈拱形,有贯通采场
根据三山岛金矿的全尾砂特性,开展全尾砂静态沉降试验和添加不同分子量絮凝剂的絮凝沉降试验,以澄清液面高度和沉降速度为评价指标,选出最优絮凝剂.并通过核磁手段分析不同沉降高度下尾砂絮团(与上清液接触部分絮团、量筒底部絮团和两者之间夹层絮团)的孔隙度和孔径分布差异,探究絮团的孔隙结构特征.结果表明:加入ZYZ絮凝剂的尾砂浆沉降效果最优;不同沉降高度下絮团颗粒的孔隙度和孔径分布也有所差异;随着沉降高度增大,越接近底部的絮团颗粒孔隙度越小,小孔径颗粒分布占比越大;自然沉降的沉降速度和沉降澄清高度都小于絮凝沉降时的相
为科学、合理地评价煤矿安全管理水平,结合煤炭行业特点,从安全管理理念及文化水平、矿工安全水平、机械设备安全水平、安全教育培训水平、管理信息系统水平5个层次构建煤矿安全管理水平评价指标体系.运用层次分析法(AHP)、决策试验与评价实验室(DEMATEL)两种方法对影响煤矿安全管理水平的因素进行综合分析计算,解决了指标单一赋权不足的问题.结果表明,安全行为文化、矿工安全意识、安全开采技术3个因素对煤矿安全管理水平的综合影响度较高,其中矿工安全意识综合影响度达到0.1725,影响最为显著.
为了研究2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)对煤自燃特性的影响,制备原煤样及阻化剂浓度分别为5％、10％、15％、20％的阻化煤样,采用程序升温-气相色谱仪联用试验,对比分析了 4种不同浓度阻化煤样在自燃氧化过程中生成的CO浓度随温度变化曲线,得到最佳阻化剂浓度.结合同步热分析试验,对比分析原煤样和最佳阻化煤样的热失重特性及放热特性,分析CEPPA的阻化效果.程序升温氧化试验结果表明:加入浓度为15％的CEPPA的煤样在升温过程中CO浓度最小,此浓度抑制煤自燃效果最佳.同步热分析试验结果表明:浓度为15％的
云南某铅锌矿原矿铅品位为1.09％,锌品位为6.02％.其中锌主要以硫化矿的形式存在于矿物中,铅主要以氧化矿的形式存在.为了合理高效回收其有用元素,开展了选矿试验研究.原矿经过磨矿后,采用“一粗三精三扫”的浮选选锌试验流程和尾矿重选抛尾后再浮选铅的试验流程,得到了铅品位31.85％,回收率为40.18％的铅精矿;锌品位51.89％,回收率为84.96％的锌精矿.