基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質研究.pdf

1、論文以顆粒和沉降介質之間的物理化學性質差異為基礎，根據沉降操作的技術原理要求，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礦物學分析等方法，系統(tǒng)的研究了顆粒沉降性質，揭示了顆粒沉降速度與顆粒性質和沉降介質性質之間的對應關系。主要研究結果如下所示：
　?。?）對單顆粒進行受力分析可知，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、虛假質量力、Basset力

2、、Saffman力和Magnus力，群體沉降過程中，顆粒受力更為復雜。將各作用力與粘性阻力進行量級比較后發(fā)現：只有在加速運動初期，Basset力才會對顆粒沉降過程產生影響；在流體主流區(qū)域，Saffman力對顆粒沉降過程不產生影響；當顆粒粒徑較大且旋轉較強時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)則性及粒度換算關系得出

3、鋁土礦顆粒自由沉降半理論半經驗公式：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之間的關系，得出顆粒干擾沉降速度計算式：u=a·C0·Sk+b(k是與顆粒粒度相關經驗系數)，顆粒絮凝