LHJ浮选柱中的气泡特性

采用光－电探针法对ＬＨＪ浮选柱下导管内气泡尺寸及局部含气率进行了测定，考察了浮选柱结构参数及流物化参数各固素对浮选柱气泡直径及局部含气的影响。结果表明，流动压力，径向和轴向位置，ＰＨ值及起泡剂对气泡直径和含气率都有影响，而起泡剂的加入能明显降低气泡直径，同时提高含气率。     

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。     

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．     

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.     

电磁搅拌钢包内气泡聚并破裂行为

结合气液两相流欧拉模型与考虑气泡破碎聚并的颗粒群平衡模型,研究了电磁搅拌下底吹钢包内流场分布及气泡尺寸分布.结果表明:搅拌器向上搅拌时钢包内形成一个大循环流场,而向下搅拌时钢包内形成了一个大的回流区和一个小的回流区.钢包内气泡分布为气液两相区中心区域气泡直径最大,气液两相区边界处直径较小,且从气液两相区中心到气液边界气泡直径逐渐减小.电流越大,气液两相区域在垂直方向上偏转程度越大,而且电流越大,气液两相区中心大气泡分布区域也越大.电磁搅拌器向下搅拌时气液两相中心区域大气泡直径分布区域小于向上搅拌.大气泡偏转程度小于小气泡,大气泡偏向钢包中心轴线一侧.     

流动方向对三角形柱体气液两相涡街的影响

在５０ｍｍ管道内，分垂直上升和垂直下降两个方向，试验研究了气液两相混合物的流动方向对三角形柱体两相涡街的影响，分析了气液两相混合物流过两种尺寸的三角形柱体时的旋涡脱落规律，初步研究了气泡尺寸对气液两相涡街的影响．     

基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡参数检测方法

提出一种基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡尺寸(气泡截面直径及其截面中心点位置)检测新方法。该方法先利用光电池阵列传感器获得反映小通道内气液两相流气泡截面信息的光强分布信号,然后利用主成分分析对信号降维,最后利用支持向量机(SVM)方法分别建立气泡截面直径和气泡截面中心点位置的测量模型,并进而实现气泡截面直径及其截面中心点位置2个参数的测量。在内径为4.04 mm的水平玻璃管内进行的初步实验研究结果表明本文所提出的基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡尺寸检测方法是可行的、有效的。气泡截面中心点位置测量的最大相对误差小于8%,气泡中部截面直径测量的最大相对误差小于10%。     

逆流浮选柱柱径及柱高的设计

论述了柱径与柱高对逆流浮选柱浮选过程的影响,提出了气阻、面积负荷的概念.通过研究矿化气泡的受力及运动,建立了表征矿浆运动的理论模型,并对模型的参数做了经验处理.给出了用矿浆流速确定柱径、用柱径和浮选柱容积来确定柱高的设计方法.通过对细粒钼铋矿物的回收实验表明,在同等实验条件下,无论是精矿品位还是回收率,按该方法设计的柱体浮选效果明显好于其他尺寸的柱体.     

国内期刊亮点

正研究揭示微通道中气体/离子液体两相流动与分散性能清华大学骆广生等研究了N2/[Bmim]BF4体系在同轴环管微通道中的流动和分散行为。实验结果表明,在不同的气相和液相流速下,N2/[Bmim]BF4体系分别呈现气泡流、气泡—气柱过渡流、气柱流和气柱—环隙流过渡流4种流型。研究人员通过考察分散相尖端尺寸和气相、液相流速对气—液体系流型的影响,作出了相应的流型图。同时通过考察气相、液相流速对稳定气—液分散流型下的气相分散尺寸的影响,揭示了分散气相行为的机理,并建立了描述气相分散尺寸的数学模型。《化工学报》[2014-01-05]     

IDEAL算法在OpenFOAM界面两相流求解器中的实现与性能分析

针对IDEAL算法在界面两相流数值模拟中的应用主要基于结构化网格或二维非结构化网格,难以在复杂问题中推广应用的难题,将IDEAL算法植入到了开源计算流体力学软件OpenFOAM的界面两相流求解器interFoam中,然后通过二维液柱倒塌、二维单气泡上升、三维异轴双气泡上升以及三维起伏管段气液两相流4个算例对IDEAL算法与OpenFOAM软件中采用的PIMPLE算法进行了计算性能分析。研究结果表明:IDEAL算法的计算时间较PIMPLE算法减少了17.6%～+∞;在部分工况下PIMPLE算法难以收敛,而IDEAL算法仍然可以快速获得收敛解。研究结果为IDEAL算法在复杂界面两相流问题中的推广奠定了基础。     

两相弹状流中液弹及气泡合并情况的研究

对气液两相弹状流中液弹和气泡合并情况进行了研究．得出最小稳定液弹长度是液弹尾部达到充分发展的速度分布所需的长度．通过对液弹内弥散气泡的统计分析，得出稳定液弹内不存在直径大于５ｍｍ的气泡．借助流动可视化技术，对弹状流中各种尺寸气泡的合并情况进行了描述，得出小气泡之间的合并为二元式合并，而小气泡与大气泡之间的合并是非二元式合并．     

LHJ浮选柱流体静力学研究

从两相流的流型入手,分析维持泡沫流流型的条件,揭示维持高含气率泡沫流的决定性因素,通过静力学分析建立的两相泡沫流的压力平衡关系式,揭示出了含气率φ,吸气室负压Ｐｖ,流体流速ＵＬ三者之间的关系。通过可视化实验锭维持泡沫流流型吸气室的最低负压值和下导管液体的最低流速。     

气液两相状态下有衬里水带水动力特性研究

消防水带内工质为有压气液两相流状态时,其工作过程中会产生无规律振动,极易造成水带磨损和水枪的难以掌控,影响灭火救援工作的开展。对气液两相状态下消防水带水动力特性展开研究,通过数值模拟和实验的方法探索水带内气泡流动、合并、破碎、脱离的过程,分析气相比例、运行压力对水带稳定性的影响。数值计算中考虑重力、表面张力和壁面黏附作用。研究结果表明:气相比例是导致水带不稳定运行的重要因素,但存在一个极大值;运行压力的增加会直接导致水带运行不稳定性的增大,但两者之间未发现定量关系;气液两相的剧烈扰动,是造成气泡的流动、合并、破碎的主要诱因,在气液两相流状态下,应尽量避免水带高压运行。     

液压油箱内气泡流动观测及气泡分离方法

针对液压油箱内气泡流动的现象,搭建气泡流动可视化试验系统,观察回油管出口附近气泡的流入和液压泵吸油管处气泡的吸入过程,获得气泡分布规律.利用Fluent中的欧拉-欧拉多相流模型,对液压油箱内流场进行气液两相流三维数值计算.基于气泡流动可视化试验结果和气液两相流的流动特性,提出两种实现气泡快速分离的方案.研究表明:系统回油管中油液携带直径大小不同的气泡进入到油箱内,快速弥散于整个油箱油液中;较大气泡能够快速上浮、逸出液面,直径较小的气泡随液流被液压泵吸入;在油液流入油箱前,通过改变油液的流态,形成旋转流或紊态流,可以使气泡从油液中快速分离.     

用化学法测定单气泡运动时的气液两相接触面积

本文以ＣＯ２单气泡在ＡｓＯ２－催化下的Ｎａ２ＣＯ３—ＮａＨＣＯ３缓冲溶液中通过，用化学法来测定气液两相接触面积，并与气泡的几何面积进行比较．获得了相当一致的结果．说明了在鼓泡状态下用化学法测定两相接触面积的正确性。同时还讨论了气泡在上升过程中液膜表面更新的情况。所用动力学数据。采用液相射流柱测定。     

浮选三相流中气泡运动特性的数值模拟

为获取浮选气泡在矿浆中的运动规律及三相流中浮选气泡的最佳尺寸,运用欧拉模型模拟不同初始直径的气泡在不同密度矿浆中的运动过程.结果表明：在给定的初始条件下,同一浓度的矿浆中,单个浮选气泡所能捕获的矿物量以直径4 mm的气泡最多,气泡尺寸增大或减小后,其矿物捕获量都有所减少.当矿浆中固相质量分数在20%~40%之间变化时,矿物捕获量最多的气泡尺寸变化不大,并且随着矿浆中固相质量分数的增大,单个气泡的捕获量增大,矿物粒子回收率增加.在实际生产中,直径为3.5~4 mm的中等大小气泡在运动过程中变形程度小,气泡水平偏移及浮升速度适中,对矿物粒子的捕获率及运载能力和浮升能力较强,有利于提高浮选产量和质量.     

吹氩钢包内气泡聚并破碎和运动行为

基于Euler-Euler双流体模型及PBM模型,建立了吹氩钢包流场数学模型.此模型考虑了吹氩钢包内气液两相之间的曳力、升力、湍流扩散力和气泡的聚并和破碎等因素.研究了气泡聚并破碎对钢包钢液内含气率、气泡速度和混匀时间的影响,并与定气泡直径下的流场进行对比.数值结果表明:PBM模型的预测值更接近实验结果;钢包内气泡分布为中心区域气泡直径大,从中心到气液边界处气泡直径逐渐减小,气液两相区边界处直径最小;在钢包轴线上气泡速度先急剧增加然后缓慢减小,在接近液面处气泡速度又急剧减小.     

底吹冰铜吹炼炉中气-液流动状况的数学模拟

采用Eulerian-Eulerian模型描述了底吹冰铜吹炼炉内气液两相流行为,在模拟结果与实测结果一致的基础上,对双喷嘴在不同喷气角度下熔池内的气液两相流行为及气体含量进行模拟计算与比较.结果表明:随着喷吹角度的增大,喷溅情况相应有所减弱,在14°对喷角度下的喷溅现象最为严重.随着双喷嘴对喷角度的增大,射流轴线横向穿透距离增大,湍动能的分布区域也相应增大,气泡在容器中停留时间增加.但当夹角超过一定范围后,继续增大角度会使喷嘴口距离液面垂直距离减小,气泡在熔池中的停留时间反而减小,其中28°对喷角度下,熔池中的气体体积分数最大,而且湍动能分布范围最广.     

气液两相弹状流动中气弹及其尾流气泡参数的瞬态测量

利用管内气液两相弹状流中因气弹周围液膜加速、减速所致的波动差压,实验测量了气弹速度、气弹长度以及气弹尾流作用长度等参数,并利用气弹尾流气泡群在尾流瞬变压力激励下所辐射的声波及其频谱,对尾流气泡群的最可几尺寸进行了测量．实验结果及误差分析表明,该测量方法比传统方法在无流场干扰、测量结果多样性等方面显示出较强优越性．     

非均相流模型在气液两相流动计算中的应用及评价

为评价非均相流模型在气液两相流动计算中的应用,分别采用均相与非均相多相流模型,对方腔通气和平板通气模型的气液两相流动进行了数值计算,并与实验结果进行了对比. 结果表明:相比均相流模型,非均相流模型能较准确计算气相的受力,预测气相的非定常流动过程,所得结果能较精确捕捉方腔中气泡束的周期性摆动和平板上方气泡的周期性断裂、上漂现象;非均相流模型能较好地预测速度场分布,同时能更好地预测压力场的非定常性变化.