基于NX-Fluent的矿浆处理器管路出口流量分析

段丹丽

（阳泉煤业二矿，山西 阳泉 045000）

0 引言

对于浮选机的精煤生产，首先需要对煤矿矿浆流出量与循环量进行计算，以便于对整个管路循环设计的选型，并可为管路管径选择优化提供参考及技术支持。

1 有限元模型建立

对于煤矿矿浆流出量与循环量，根据工艺技术流程，矿浆由原料泵及清水泵从上端注入矿浆预处理器，之后从矿浆预处理器的底端进入管路，接着由液位压差产生的压力，以及液体自身重力由管路经过U形弯减少矿浆内空气混入量，然后进入浮选机［1］。

所以，需要对整个矿浆建立三维模型，将管路内的液体以及矿浆预处理器内的液体进行一体化联通［2］。矿浆一体化联通模型如图1所示。

图1 矿浆一体化联通模型

2 网格划分及流体边界设定

对整个流体进行定义，整个网格划分为两部分，单元总数100 134，部件内节点总数21 894。其定义的各参数选择如表 1 所示［3-4］。

流体边界设定及网格划分。我们最终设定流体出口以及注入口流量。其边界选择条件如图2所示。模型网格划分如图3所示。

表1 泥浆参数表

表2 网格划分参数表

3 结果分析

最终计算得出，出口管口的矢量流速为 0.936 m/s，出口截面积为0.002 45 m2/s，则管口流量可以计算得出为 8.2 m3/h，如表3所示。

整体的流体流速变化过程显示图如图4所示。

图2 流量边界选择条件

图3 一体化联通模型网格划分图

4 结论

通过分析，最终可以得出在整个注入过程中，流体是呈脉动变化的一个过程，在整个过程中，出口流速的脉动峰值为0.936 m/s。对于我们考虑到的8.2 m3/h，应该针对实验用浮选机预处理理量限定为8 m3/h。

表3 各项速度对应关系

图4 流体流速整体变化过程示意图

［1］ 吴湘福.矿浆管道输送技术的发展与展望［J］.金属矿山，2000（6）：1-17.

［2］ 苏艳芳.新型节能高效矿浆准备器雾化机构在太原选煤厂的应用［J］.煤炭加工与综合利用，2014（3）：48-49.

［3］ 梅宇光.水采机矿浆输送浮管的受力分析［J］.化工矿物与加工，2013（3）：31-33.

［4］ 谢永芳，黄三思，桂卫华.基于粗选泡沫图像特征的浮选过程矿浆浓细度软测量［J］.中国科技论文，2013（1）：76-80.