基于NX-Fluent的礦漿處理器管路出口流量分析

段丹麗

（陽泉煤業(yè)二礦，山西 陽泉 045000）

0 引言

對于浮選機(jī)的精煤生產(chǎn)，首先需要對煤礦礦漿流出量與循環(huán)量進(jìn)行計(jì)算，以便于對整個(gè)管路循環(huán)設(shè)計(jì)的選型，并可為管路管徑選擇優(yōu)化提供參考及技術(shù)支持。

1 有限元模型建立

對于煤礦礦漿流出量與循環(huán)量，根據(jù)工藝技術(shù)流程，礦漿由原料泵及清水泵從上端注入礦漿預(yù)處理器，之后從礦漿預(yù)處理器的底端進(jìn)入管路，接著由液位壓差產(chǎn)生的壓力，以及液體自身重力由管路經(jīng)過U形彎減少礦漿內(nèi)空氣混入量，然后進(jìn)入浮選機(jī)［1］。

所以，需要對整個(gè)礦漿建立三維模型，將管路內(nèi)的液體以及礦漿預(yù)處理器內(nèi)的液體進(jìn)行一體化聯(lián)通［2］。礦漿一體化聯(lián)通模型如圖1所示。

圖1 礦漿一體化聯(lián)通模型

2 網(wǎng)格劃分及流體邊界設(shè)定

對整個(gè)流體進(jìn)行定義，整個(gè)網(wǎng)格劃分為兩部分，單元總數(shù)100 134，部件內(nèi)節(jié)點(diǎn)總數(shù)21 894。其定義的各參數(shù)選擇如表 1 所示［3-4］。

流體邊界設(shè)定及網(wǎng)格劃分。我們最終設(shè)定流體出口以及注入口流量。其邊界選擇條件如圖2所示。模型網(wǎng)格劃分如圖3所示。

表1 泥漿參數(shù)表

表2 網(wǎng)格劃分參數(shù)表

3 結(jié)果分析

最終計(jì)算得出，出口管口的矢量流速為 0.936 m/s，出口截面積為0.002 45 m2/s，則管口流量可以計(jì)算得出為 8.2 m3/h，如表3所示。

整體的流體流速變化過程顯示圖如圖4所示。

圖2 流量邊界選擇條件

圖3 一體化聯(lián)通模型網(wǎng)格劃分圖

4 結(jié)論

通過分析，最終可以得出在整個(gè)注入過程中，流體是呈脈動(dòng)變化的一個(gè)過程，在整個(gè)過程中，出口流速的脈動(dòng)峰值為0.936 m/s。對于我們考慮到的8.2 m3/h，應(yīng)該針對實(shí)驗(yàn)用浮選機(jī)預(yù)處理理量限定為8 m3/h。

表3 各項(xiàng)速度對應(yīng)關(guān)系

圖4 流體流速整體變化過程示意圖

［1］ 吳湘福.礦漿管道輸送技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.金屬礦山，2000（6）：1-17.

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