基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究.pdf

1、論文以顆粒和沉降介質(zhì)之間的物理化學(xué)性質(zhì)差異為基礎(chǔ)，根據(jù)沉降操作的技術(shù)原理要求，通過顆粒受力分析、顆粒沉降速度計算、顆粒自由沉降試驗、顆粒群體沉降試驗、X射線衍射以及Qemscan礦物學(xué)分析等方法，系統(tǒng)的研究了顆粒沉降性質(zhì)，揭示了顆粒沉降速度與顆粒性質(zhì)和沉降介質(zhì)性質(zhì)之間的對應(yīng)關(guān)系。主要研究結(jié)果如下所示：
　?。?）對單顆粒進(jìn)行受力分析可知，自由沉降過程中顆粒受到的作用力有：重力、浮力、粘性阻力、壓力梯度力、虛假質(zhì)量力、Basset力

2、、Saffman力和Magnus力，群體沉降過程中，顆粒受力更為復(fù)雜。將各作用力與粘性阻力進(jìn)行量級比較后發(fā)現(xiàn)：只有在加速運動初期，Basset力才會對顆粒沉降過程產(chǎn)生影響；在流體主流區(qū)域，Saffman力對顆粒沉降過程不產(chǎn)生影響；當(dāng)顆粒粒徑較大且旋轉(zhuǎn)較強時Magnus力才會影響顆粒沉降規(guī)律。
　?。?）單顆粒自由沉降試驗結(jié)果顯示，顆粒的粒度確定辦法與顆粒形狀不規(guī)則性對顆粒沉降速度有很大的影響。綜合考慮顆粒不規(guī)則性及粒度換算關(guān)系得出

3、鋁土礦顆粒自由沉降半理論半經(jīng)驗公式：u=0.71d2×10-6m·s-1(適用于顆粒粒度0um~111um)、u=6.83d2×10-4m·s-1(適用于顆粒粒度112um~309um)和u=7.23 d×10-3m·s-1(適用于顆粒粒度大于309um)。
　?。?）開展顆粒群體沉降和絮凝沉降試驗，探索顆粒干擾沉降速度與顆粒性質(zhì)之間的關(guān)系，得出顆粒干擾沉降速度計算式：u=a·C0·Sk+b(k是與顆粒粒度相關(guān)經(jīng)驗系數(shù))，顆粒絮凝