搅拌槽内的流场模拟试验研究

红星机械专家对搅拌桶槽内的流场模拟采用标准k-ε湍流模型，使用多重参考系(MRF)处理运动的桨叶和静止的挡板和槽壁之间的相互作用，桨叶及其附近流体区采用旋转坐标系，其它区域采用静止坐标系，搅拌槽内叶轮区域用四面体网格，其它区域采用六面体网格，网格数量7万左右。

压力一速度祸合采用SIMPLE算法，流动状态为定常流动，壁面采用标准壁面函数，计算残差设定为10^-3，流体介质为水，叶轮转速为1200rpm。关于该搅拌桶速度方向的确定，轴向速度以与重力加速度方向相反为正，反之为负；径向速度以向槽壁方向为正，反之为负，切向速度与搅拌轴旋转方向一致。

河南红星机械专家对搅拌桶中的模拟主要分析了湍动强度、合速度、轴向速度、径向速度及切向速度。湍动强度主要反映了搅拌桶内流体的紊流度，克服矿粒的作用势垒，使目的矿物表面充分暴露，实现与药剂的有效作用。切向速度反映了搅拌器的剪切作用使两股流体破碎成块团。轴向速度反映流体的对流作用，使两股流体彼此掺合起来。上述切向速度和轴向速度可使流体的块团随搅拌过程持续的减小并对煤粒表面进行擦洗。径向速度使流体从微小尺度到分子尺度的进一步扩散。合速度是上述三种速度的综合反映。

在两个叶轮区域，流体分别由叶轮上部和下部向中心激烈碰撞，之后沿着槽壁逆流而行。这种激烈碰撞有助于煤粒表面煤泥的清洗，提高煤粒的疏水性，从而提高煤泥浮选过程中的选择性。在叶轮底部速度最低，在两个叶轮处合速度最大，在两个轮中间区域，合速度也较大，在此区域流体的湍动强度最大，可以对煤泥表面进行充分擦洗。在靠近桶壁处速度较轴心处低，在挡板处出现明显的漩涡。