臥螺離心機(jī)流場分析與固液分離性能研究.pdf

1、近年來，隨著低碳經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高碳能源為主的能源結(jié)構(gòu)與綠色發(fā)展和生態(tài)安全等方面的矛盾日益突出，煤炭洗選作為煤炭高效利用技術(shù)受到廣泛關(guān)注。臥螺離心機(jī)是利用離心沉降原理及螺旋推送方式實(shí)現(xiàn)對非等密度混合液固液分離的高效分離設(shè)備，在煤泥和精煤浮選的脫水環(huán)節(jié)具有很大優(yōu)勢，因此得到廣泛應(yīng)用。本文以LW800臥螺離心機(jī)為研究對象，以最佳固液分離性能為研究目標(biāo)，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)、數(shù)值模擬仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)合的方式，對臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流道流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行

2、研究。本文主要通過以下幾個(gè)方面對臥螺離心機(jī)進(jìn)行研究：
　　首先，通過對臥螺離心機(jī)的整機(jī)布局及離心分離機(jī)理分析，總結(jié)出臥螺離心機(jī)關(guān)鍵參數(shù)對其分離性能的影響。并基于Σ理論對臥螺離心機(jī)生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算。
　　其次，研究了臥螺離心機(jī)流道內(nèi)煤泥顆粒對螺旋輸送器作用力，推導(dǎo)螺旋葉片受力計(jì)算方法，根據(jù)臥螺離心機(jī)葉片受力情況對螺旋輸送器整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，校核其強(qiáng)度、剛度。
　　再次，基于流體力學(xué)基本方程，建立離心機(jī)分離場中液體流

3、動(dòng)數(shù)學(xué)模型。并對臥螺離心機(jī)螺旋流道簡化建立三維模型，運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)分析軟件FLUENT對流道內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬。通過模擬結(jié)果研究流道內(nèi)速度場、壓力場分布規(guī)律，并對分布規(guī)律與分離性能關(guān)系進(jìn)行分析；
　　最后，對不同轉(zhuǎn)鼓半錐角條件下的流域建立模型并進(jìn)行數(shù)值模擬，研究臥螺離心機(jī)不同半錐角下分離性能變化規(guī)律。結(jié)合錐段轉(zhuǎn)鼓截面壓力變化規(guī)律，最終總結(jié)出最優(yōu)轉(zhuǎn)鼓半錐角為7°。通過臥螺離心機(jī)在不同半錐角下的分離性能試驗(yàn)，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果