浮选柱中气泡参数影响因素及其改善方法

用ＴＰＭ－２型气液两相流特征参数测量装置测量了浮选柱中的气泡参数，清水中气泡较均匀，气泡直径较小；含油污水中气泡显著增大，均匀性显著降低，浮选药剂ＵＰ－３０的加入对于改善气泡参数和有一定的作用，但效果并不明显，加入填料可以有效地改善浮选柱中的气泡大小及均匀性。     

起泡剂对细颗粒蛇纹石浮选的影响及其机理

为了解决细粒蛇纹石对承德某硫化铜矿浮选的恶化问题,研究起泡剂对细粒蛇纹石浮选的影响和机理。通过浮选实验、表面张力测定、最大泡沫量和泡沫稳定性测定、润湿接触角测试和泡沫水回收率测定,考察起泡剂种类和浓度、溶液表面张力、泡沫稳定性对细粒蛇纹石浮选的影响,并探讨其机理。研究结果表明:蛇纹石接触角仅为37.5°,天然可浮性差;起泡剂的加入不能改变蛇纹石的润湿性,但能显著降低液相表面张力,改变泡沫量和泡沫稳定性,影响气泡的兼并以及气泡的直径和含水量,从而影响细粒蛇纹石的浮选回收率;细粒蛇纹石浮选回收率与泡沫水回收率、泡沫稳定性具有很强的正相关性,亲水的细粒蛇纹石通过泡沫水的机械夹带上浮。     

浮选柱中气泡参数影响因素及其改善方法

用ＴＰＭ２型气液两相流特征参数测量装置测量了浮选柱中的气泡参数．清水中气泡较均匀，气泡直径较小；含油污水中气泡显著增大，均匀性显著降低．浮选药剂ＵＰ３０的加入对于改善气泡参数有一定的作用，但效果并不明显．加入填料可以有效地改善浮选柱中的气泡大小及均匀性．     

连铸结晶器内气泡运动行为及影响因素

为了研究连铸结晶内气泡的运动行为及影响因素,采用了改进的数学模型对气泡在钢液内的运动行为进行了模拟.数学模型考虑气泡的弹开、聚合以及破碎行为,分析了不同拉速和浸入深度对气泡分布范围、含气率以及气泡平均直径的影响.研究结果表明:初始直径较小的氩气泡在水口内的运动过程中会发生碰撞聚合,生成大气泡.相同拉速下,气泡的分布范围和含气率随着水口浸入深度的增加而增大,气泡平均直径随浸入深度的增大而减小.相同浸入深度下,气泡的分布范围和含气率随着拉速的增加而增大,气泡平均直径随拉速的增大而减小.拉速对气泡直径的影响大于浸入深度的影响.     

鼓泡塔板上气泡运动行为的研究

本研究采用探针法测定了大型鼓泡塔上的气泡行为，给出了含气率，气泡直径分布及上升速度随轴向高度的变化关系，报气液流率对气泡行为的影响。     

利用微泡浮选柱从浮选尾矿中回收微细粒级白钨矿

针对湖南安化湘安钨业公司白钨浮选尾矿中微细粒级未能在浮选机中有效分选的特点,研究开发一种微泡浮选柱,该浮选柱采用微孔材质发泡,并利用专家系统控制浮选柱关键工作参数.半工业试验获得了较适宜的柱浮选工作参数:表观矿浆速率为0.27 cm/s,表观气体速率为1.35 cm/s.工业试验获得的精矿品位可达24.52%,回收率为43.41%,富集比达35.03.水析试验结果表明:5～10,10～19和19～38 μm 3个粒级的回收率均达到65%以上.试验测得的浮选柱内气泡的Sauter直径为400 μm,仅为机械搅拌浮选机气泡的1/3,气泡直径减小促使浮选速率常数k显著增大,这是浮选柱能有效回收微细粒级白钨矿的主要原因.     

起泡剂对硫化矿无捕收剂浮选的影响

起泡剂作用在无捕收剂浮选过程中较有捕收剂浮选过程更为显著。本文考查了起泡剂用量和种类对硫化铜矿石和钼铋硫化矿石无捕收剂浮选回收率以及精矿品位的影响。起泡剂用量增加导致精矿回收率明显增加。松醇油和丁基醚醇是硫化矿无捕收剂浮选的适宜起泡剂。探讨了起泡剂的作用方式。     

静止液体中单泡罩的鼓泡特性

为了研究泡罩在静止液体中的鼓泡特性,用双头电导探针测试了不同气量下不同轴向位置处的相界面参数——局部含气率、界面浓度、气泡平均尺寸,得出了它们沿径向的分布规律：在轴向高度略高于泡罩高度处,局部含气率呈中间峰值分布形态,在径向r／R=0．42处出现了局部含气率峰值,随着轴向高度的增加,局部含气率峰值逐渐向塔中心区域移动;同气量下界面浓度沿轴向的变化规律与局部含气率相似;气泡平均尺寸在同气量下随高度的增加,有减小的趋势。     

起泡剂溶液的表面张力对气泡尺寸的影响

具有起泡能力的表面活性剂的添加是气泡尺寸调控的一个重要手段.以甲基异丁基甲醇（MIBC）、仲辛醇、甲氧基聚丙烯乙二醇（DF250）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）4种具有起泡能力的表面活性剂为试验对象,测试了4种起泡剂溶液中表面张力随起泡剂浓度的变化规律及其对气泡尺寸的影响;并通过气泡直径的测量,得到4种起泡剂的临界兼并浓度.结果表明：随着起泡剂浓度的增大,4种起泡溶液的表面张力均逐渐减小并最终趋于不变;起泡剂的表面活性越强,其临界兼并浓度值（CCC）越小,三种醇类起泡剂的CCC值分别为MIBC22.6mg/L,仲辛醇18.2mg/L,DF25011.6mg/L,而表面活性最强的醚类起泡剂OP-10的CCC值仅为5.3mg/L.     

氮气泡沫热水驱油室内实验研究

利用现场提供的起泡剂和原油等原料，在室内对泡沫剂进行了评价，对岩心驱油效果及改善波及体积进行了实验研究，分析了氮气泡沫热水驱提高采收率的机理，并对影响氮气泡沫热水驱油效率的泡沫剂的起泡性、半衰期、最优气液比、起泡剂质量分数等因素进行了分析。结果表明，在一定起泡剂质量分数范围内，随着气泡质量分数的增加，起泡能力、半衰期和阻力因子也增加。最优气液比为1：2，最佳气泡剂质量分数为0．3％。在非均质油层(模型)中泡沫的驱油效果比在均质油层(模型)中的更好，残余油饱和度降低了21．1％，采收率提高了31．2％。     

PDA测试浮选柱液-气两相流中气泡的流速分布

采用ＰＤＡ两相流测速技术,对ＬＨＪ浮选柱下导管内液－气两相流中气泡的流速进行了测定,获得了浮选柱内液气两相流中气泡沿径向和轴向的湍流速度分布规律。测试结果证实了ＬＨＪ浮选柱内形成泡沫流时,下导管内气泡运动处于强烈的脉动状态,该结果为揭示其矿化作用机理,建立数学模型及放大提供了理论依据。     

CFD优化大型浅层鼓泡塔管式气体分布器结构

分布器结构影响大型浅层鼓泡塔反应器性能,采用CFD模拟研究了5种四管气体分布器,各分布器的通气管均匀布置在不同的分布环上（0.3/0.4/0.5/0.6/0.7＊DT）,模拟采用了双流体方法和多气泡簇MUSIG模型。文中较全面的考察了高表观气速下（Ug=0.1m/s）管式分布器分布环直径对反应器流型、相含率、液速、湍b流、气泡大小以及混合时间的影响;模拟结果表明整体气含率和混合时间均随环径比先增大后减小,气含率的最佳环径比在0.4左右,而混合时间最大值出现在0.5d/DT附近,当环径比小于时0.5,鼓泡塔内为单循环流动,大于此值,鼓泡塔内将形成双循环流动,不利于混合。     

泡沫分离技术的研究——Ⅴ.泡沫分离塔内气-液两相的流体力学

在已建立的光电毛细探头技术测定气泡尺寸分布的压力校正方法基础上,应用光电毛细探头微机在线测量方法,研究了各种操作参数,如气体流速、进料量、进料浓度、溶液中NaCl浓度、气体分布器以及布气状态等,对泡沫分离塔内气泡和泡沫气泡尺寸与分布的影响。并在此基础上,由实验结果得到了关于泡沫排液的定量模型,以及鼓泡区内气含率、空塔气速、溶液表面活性剂浓度等参数之间的定量关系。这些定量结果将进一步用于泡沫分离塔的设计计算中。     

下喷式环流生化反应器性能初探

本文以摸拟生物流体——不同浓度的 CMC 水溶液-空气为实验体系,考察了气速、液速等操作条件以及体系物性对下喷式环流反应器流体力学和传递特性的影响,提出了气含率及容积传氧系数的计算关联式ε_G=1.605n~(5·080)·((ρ_Gμ_G)/(ρ_Lμ_L))~(-0·3784).Fr_G~(0·3078)·Fr_L~(0·1918)Sh=8.669×10~6 n~(1·589).Sc~(0·3537).Re~(0·4718).Fr_G~(0·09944).Fr_L~(1·403)为该反应路的进一步研究及其工程放大设计提供了依据。     

垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型

常用的描述泡状流运动的双流体模型采用一个平均尺寸对气相进行描述。不同尺寸气泡的运动和受力不同。当气泡尺寸分布范围较大时 ,不宜采用双流体模型描述泡状流。根据气泡的尺寸划分气相 ,采用时间平均法建立了描述垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型。通过对气泡在流场中的运动和受力分析 ,给出了用以封闭模型的粘性应力、脉动应力、相间动量交换项的表达式。利用模型对具体实验进行了预测 ,模型预测值与实验值的比较结果表明采用多流体模型能够预测气泡尺寸范围较大的泡状流     

中心进气式鼓泡反应器内气液流动的大涡模拟

研究鼓泡塔内涡的结构及其演变规律，对揭示反应器内传热、传质性能具有重要意义．用大涡模拟（LES）方法对中心进气式鼓泡塔内瞬态流动性能进行了模拟研究，结果表明，增大气速可使涡结构剧烈变化，增加液体黏度限制了涡尺度的发展，减少气泡尺寸加快了涡的变化速率．模拟结果与实验值吻合良好，大涡模拟方法能有效地揭示鼓泡塔内不同尺度的涡结构及其发展变化规律．     

鼓泡塔内气含率分布与流场的CFD模拟

采用CFD商业软件对单层分布器、双层分布器和带导流筒3种结构鼓泡塔内气液分散性能进行数值模拟。研究结果表明,随着通气量的增加,鼓泡塔内气含率增高,但其分布的均匀性变差。鼓泡塔内存在过渡流域和充分发展流域,在过渡流域,塔内水平截面平均气含率随轴向高度而增加,在充分发展流域,塔内水平截面平均气含率不随轴向高度变化,2种流域的分界线位置和鼓泡塔的结构有关,而几乎不受通气量大小的影响。在相同通气量下,双层分布器和带导流筒鼓泡塔内平均气含率比单层分布器鼓泡塔低,但双层分布器相对单层分布器鼓泡塔可改善在耗氧反应体系中氧气分布的均匀性,采用带导流筒鼓泡塔可改善液体在塔内循环,使气-液反应在塔内更加均匀。     

Modeling and Simulation of a Gas-Liquid Coupling Excitation-Induced Cavitation Bubble

A gas-liquid coupling excitation mode is proposed and the gas-liquid excitation experimental system is developed. Air from pulse generator is mixed with liquid,through which the generated cavitation bubbles can strip contaminants adhered to the pipe inner wall rapidly. The kinematics equation of the bubble inside the hydraulic oil is established and the numerical simulations are carried out. The influential factors such as gas pressure, excitation frequency,initial bubble radius and fluid viscosity are analyzed.The results show that the cavitation will evolve from steady state to transient state with the increasing gas pressure and initial bubble radius. The pulse generator frequency has a slightly effect on the growth of the bubble radius,and the breakup time of the bubble is shortened with the rising frequency. Similarly, the increasing viscosity of liquid has minimal impact on cavitation effect,which can weaken the growth and the collapse of the bubble. Moreover,the temperature inside the cavitation bubble is investigated,indicating that the instantaneous temperature inside the bubble increases with the rising gas pressure. Once the gas pressure is raised to a certain value greater than the fluid static pressure, the instantaneous temperature inside the bubble will rise sharply. So, it can be concluded that the gas-liquid coupling excitation-induced cavitation process is controllable, and some theoretical basis of the new excitation mode is presented,which is expected to be applied in the online cleaning of the complex hydraulic system.     

液体性质对气泡雾化液滴不稳定性的影响

为了改善气泡喷嘴雾化性能,利用基于液滴统计学的理想雾化理论模型研究了液体性质对气泡雾化液滴不稳定性的影响.同时,采用高速摄影技术分析了气泡喷嘴内部气液两相流动及喷口雾化状况,探究了雾化液滴产生不稳定现象的根本原因.实验结果表明,气泡喷嘴雾化本身具有不稳定性,且雾化下游场中不同粒径的液滴均表现出不稳定性.当喷嘴内部气液两相处于气泡流时,喷口处单个气泡的破裂可导致雾化下游场中液滴不稳定;当气液两相处于过渡流时,单个气泡、液体以及较长气柱交替流经喷口会造成气泡雾化液滴不稳定;当气液两相处于环状流时,液桥现象的存在致使雾化下游场液滴不稳定.增加牛顿流体的黏度或者降低非牛顿流体剪切变稀的强度能够有效降低雾化液滴的不稳定性.