FXJ-50選礦專用旋流器瑞流流場(chǎng)特性的流場(chǎng)具有更好的穩(wěn)定性，更有利于分離過程的進(jìn)行水力旋流器內(nèi)的流體流動(dòng)必須要產(chǎn)生遠(yuǎn)高于重力加速度的離心力場(chǎng)才能實(shí)現(xiàn)物料的分離、分級(jí)、濃縮、洗滌等[1]過程，因此水力旋流器的工作過程都是在湍流狀態(tài)下進(jìn)行的。目前水力旋流器內(nèi)部湍流流動(dòng)常見的模擬模式主要有：Spalart-Allmaras模式、k-ε模式[2]、k-ω模式[3]、雷諾應(yīng)力模式[4]和大渦模擬模式五大類。在五類湍流模式中，大渦模式目前還不成熟[5]，其余與軸向位置z和徑向位置r有關(guān),在主分離區(qū)域內(nèi)n值為0130~0156;WZVV內(nèi)臨界面為圓柱形面,外臨界面是一個(gè)柱錐聯(lián)合面,WZVV的錐角為3b,略大于水力旋流器錐段部分的半錐角。液-液旋流器因具有分離效率高、占用空間小和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在石油和化工等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用[1]。決定其壓力特性及分離性能的是液-液旋流器內(nèi)復(fù)雜的內(nèi)部流場(chǎng)。為了更好地預(yù)測(cè)旋流器的分離效率和設(shè)計(jì)出更高效的旋流器,就要了解其內(nèi)部流場(chǎng)的分布力表等。由式(5)可知,粒徑相同時(shí),油滴的沉降速度與入口流量Qi的平方成正比,入口流量Qi越大,對(duì)于相同粒徑的油滴,離心沉降速度越快,越有利于油滴從器壁到中央的遷移,因而各邊壁取樣部位的平均粒徑隨入口流量的增加而降低。當(dāng)入口流量不變時(shí),沿著旋流器的軸線方向,分離過程不斷進(jìn)行,較大的油滴逐漸由器壁遷移到旋流器的中央,使得旋流器器壁的平均粒徑沿軸線方向不斷降低。如果旋流器的入口流量Qi太低,油滴的離心FXJ-50選礦專用旋流器瑞流流場(chǎng)特性給出了瑞利判別式[1]:雖然水力旋流器內(nèi)周向速度的表達(dá)式得到了廣泛的認(rèn)可,但其延展到邊壁面時(shí)周向速度仍然不為零顯然是不符合邏輯的,其問題的根源在于對(duì)水力旋流器邊壁區(qū)域流動(dòng)狀態(tài)認(rèn)識(shí)的局限性。如果想更加清晰地找出周向速度的分布規(guī)律并得到符合邏輯的結(jié)果,所有現(xiàn)有的解析表達(dá)式都難以勝任這一任務(wù),只能借助于計(jì)算機(jī)模擬手段來解決這一問題。目前關(guān)于旋流器內(nèi)部流動(dòng)的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果很多,本文僅以計(jì)算模擬部到泵池液面之間的高度差減小，揚(yáng)程H也減小，砂泵出口礦漿流量增加，在泵池進(jìn)料量穩(wěn)定的前提下，泵池液位會(huì)逐漸降低，此時(shí)水頭壓力增加，旋流器頂部壓力會(huì)適當(dāng)增加；反之，當(dāng)泵池液位較低時(shí)，旋流器頂部到泵池液面之間的高度差增加，揚(yáng)程H也增加，砂泵出口礦漿流量減少，此時(shí)水頭壓力減少，旋流器頂部壓力會(huì)適當(dāng)減少，在泵池進(jìn)料量穩(wěn)定的前提下，泵池液位會(huì)逐漸升高，因此可以在一定程度上達(dá)到泵池液位自平衡的三種模式一般都不利于旋流器的工作。在模型A中,碰撞的結(jié)果是較大顆粒將一部分動(dòng)量傳遞給較小的顆粒,從而導(dǎo)致兩種顆粒之間的速度差變小,這將擾亂顆粒按粒度在徑向的規(guī)律性分布,如果這種情況恰好發(fā)生在決定分離粒度的零速包絡(luò)面附近,則可能降低分離的精確性;在模型B中,大顆粒與微細(xì)顆粒正面碰撞的結(jié)果使微細(xì)顆粒粘附到大顆粒表面上,于是本應(yīng)進(jìn)人溢流的物料可能混人器壁邊界層,其能否再次向內(nèi)運(yùn)動(dòng)則取決于邊界貫通的空氣核,貫通過程中的空氣是從溢流口被吸入的。口附近區(qū)域擺動(dòng)較大,在柱錐交界區(qū)域彎曲較大,形成穩(wěn)態(tài)后出現(xiàn)了/類繩扁平狀0的扭曲形態(tài),上、下直徑差異較大。由于錐角小,旋流器在相同直徑下底流口與溢流口距離遠(yuǎn),在液體充滿內(nèi)部空間而未完全形成旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)時(shí),液體所產(chǎn)生的液柱封住底流口,從而阻止了空氣從底流口被吸入。流體旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度是從上向下逐步增強(qiáng)的,內(nèi)部的負(fù)壓區(qū)域也是從上向下延伸的,從而導(dǎo)致空氣核從過程不利。指出了在水力旋流器改進(jìn)過程中,通過減少流動(dòng)的不穩(wěn)定性來改善水力旋流器的分離性能,將是水力旋流器發(fā)展的新途徑。Rayleigh首先考慮了無(wú)粘流動(dòng)的穩(wěn)定性規(guī)律,他設(shè)定基本流動(dòng)是一種無(wú)粘性的旋渦流動(dòng),流體的角速度分布為8(r),從能量觀點(diǎn)提出了無(wú)軸向流的定常、二維、軸對(duì)稱基本流動(dòng)(純渦)的無(wú)粘旋轉(zhuǎn)流穩(wěn)定性的環(huán)量判據(jù)。對(duì)于軸對(duì)稱擾動(dòng),穩(wěn)定性的充分必要條件為環(huán)量平方在任何地方都不是半徑r的減函數(shù),并FXJ-50選礦專用旋流器瑞流流場(chǎng)特性構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)和物性參數(shù)等因素的影響。選用耐磨耐腐蝕的聚氨酯材料制造的不同規(guī)格固液分離水力旋流器，綜合考慮分割粒徑、處理流量、沉砂產(chǎn)率3項(xiàng)分離效率指標(biāo)，通過多指標(biāo)正交試驗(yàn)YH得到分離鈣土的工作參數(shù)如下：旋流器直徑50mm，底流口直徑10mm，溢流口直徑8mm，并且在0.30MPa給料壓力下可達(dá)到分割粒徑1.78μm，處理流量為2.39m3/h的分離效率。同時(shí)針對(duì)YH后的旋流器工作參數(shù)，利用適用于旋流器湍流場(chǎng)面.將溢流嘴所形成的體從旋流器中去掉,簡(jiǎn)化水力旋流器結(jié)構(gòu),同時(shí)將入口簡(jiǎn)化為環(huán)形截面,為減少計(jì)算網(wǎng)格數(shù)量,將對(duì)流場(chǎng)影響較小的尾管段忽略不計(jì)[5].采用貼體坐標(biāo)劃分網(wǎng)格,分區(qū)域生成非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,使網(wǎng)格分布與計(jì)算域的幾何形狀一致,以捕捉邊界特征.基于有限體積法,將控制方程轉(zhuǎn)換為可以用數(shù)值方法求解的代數(shù)方程;方程的離散對(duì)對(duì)流項(xiàng)采用二階迎風(fēng)差分格式,擴(kuò)散項(xiàng)采用中心差分格式;壓力-速度耦合采用SIMPLE算法,壓粒運(yùn)動(dòng)雖然受到一定阻礙，但影響不大；而被正面碰上的微細(xì)粒子應(yīng)隨大顆粒一起沉降，被側(cè)面碰上者在碰撞后的極短時(shí)間內(nèi)又可恢復(fù)碰撞前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；如果兩個(gè)在幾乎平行的沉降路徑上運(yùn)行的顆粒發(fā)生側(cè)面碰撞，則一方面由于改變了各自的運(yùn)行軌跡，因而相當(dāng)于延長(zhǎng)了各自的沉降距離，另一方面由于在兩個(gè)顆粒極為接近時(shí)，粒間間隙很小，反向流動(dòng)的流體速度激增，從而延緩顆粒的沉降。除了顆粒間的機(jī)械碰撞外，在顆粒的FXJ-50選礦專用旋流器瑞流流場(chǎng)特性到15%,因此可以適當(dāng)增加直管段的長(zhǎng)度,以更好地起到穩(wěn)定旋流場(chǎng)的作用,同時(shí)還可增加油滴的停留時(shí)間,提高旋流器的分離效率。有研究者[6]認(rèn)為,旋流器各段壓力損失所占比例基本不隨入口流量的變化而發(fā)生改變,上述實(shí)測(cè)結(jié)果表明這一觀點(diǎn)是不恰當(dāng)?shù)�。筆者認(rèn)為,隨著入口流量的增加,旋流器各段壓力損失均增加,但增加的速度不一樣,因此各段壓力損失所占比例隨入口流量變化而改變的程度不一樣。其中,進(jìn)口、旋流腔及大錐段

聚氨酯彈性體制作旋流器具有耐腐蝕、抗老化、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，有利于室外及野外作業(yè)。在石油鉆探作業(yè)中，使用旋流器除砂與脫泥，對(duì)鉆井泥漿凈化。旋流器是一個(gè)帶有圓柱部分的錐形容器。錐體上部?jī)?nèi)圓錐體部分叫液腔。圓錐體外側(cè)有一進(jìn)液管，以切線方向和液腔連通

常生產(chǎn)時(shí)穩(wěn)定旋流器壓力的要求，有利于改善控制品質(zhì)。為了更好地設(shè)計(jì)控制器功能，為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)試掌握充足信息，必須深入了解一下泵池的一種自平衡特性。（1）式表明，在泵功率一定的前提下，泵的流量和揚(yáng)程成反比，即揚(yáng)程小，流量大，揚(yáng)程大，流量小。由于旋流器和砂泵之間的高差是固定的，但泵池液位是波動(dòng)的，導(dǎo)致砂泵揚(yáng)程也在不斷變化，反而使泵池本身具有一定自我平衡能力。即當(dāng)泵池液位較高時(shí)，旋流器頂介質(zhì)旋流器分選過程而言，物料在混料桶中與重介懸浮液混合后要經(jīng)過一定時(shí)間的浸泡，而且要經(jīng)過渣漿泵葉輪的高速撞擊，使次生煤泥量加大，從而影響重介懸浮液的密度粘度等參數(shù)，進(jìn)而影響分選效果;同時(shí)，會(huì)使塊狀物料破碎嚴(yán)重，不利于保證塊煤產(chǎn)率對(duì)于無(wú)壓給料重介質(zhì)旋流器的分選過程來說，重介懸浮液和物料是分開進(jìn)入旋流器的，所以避免了物料與重介懸浮液的長(zhǎng)時(shí)間接觸浸泡;同時(shí)，物料自流進(jìn)入旋流器內(nèi)，未經(jīng)渣FXJ-50選礦專用旋流器瑞流流場(chǎng)特性