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题名立式螺旋搅拌磨机磨矿介质动力学研究
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作者
李洋波
何建成
王芏卜
张明
祝启恒
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机构
北矿机电科技有限责任公司
矿冶过程智能优化制造全国重点实验室
北京科技大学机械工程学院
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出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第9期212-220,共9页
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基金
国家自然科学基金项目资助(编号:51604027)。
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文摘
针对传统单相模拟法在模拟立式螺旋搅拌磨机(以下简称“立磨机”)过程中的局限性,如可视化反映特征少、未考虑流体对介质的作用导致仿真精度低等问题。采用一种基于CFD-DEM固液耦合仿真的新方法,用于模拟立磨机湿磨的磨矿过程,该方法能有效提高湿磨仿真的精度。首先建立立磨机的三维模型,以及完成参数标定的流体与介质颗粒,而后利用固液耦合仿真新方法对湿磨条件下磨筒内介质球的运动进行可视化仿真分析。结合室内试验,以主轴扭矩作为仿真精度的评价指标,并定义了一种区域介质球运动速度算法,描述了磨筒内介质球的运动规律,最后对比分析了磨矿过程中介质的法向作用力与切向作用力。研究结果表明:耦合模拟法仿真的轴向扭矩值与试验扭矩值的平均相对误差为6.98%;结果显示,介质运动的平均速度最大值和最小值分别为0.1646m/s与0.0112m/s,且速度梯度较大的位置位于螺旋搅拌叶片周围区域;介质接触时法向力是切向力的5倍。由此可知,耦合模拟法相比传统单相模拟法能有效提高仿真精度。螺旋搅拌叶片周围区域因速度梯度大,是矿物能被有效研磨的前提,研磨物质主要受到介质的挤压破碎作用。
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关键词
立式螺旋搅拌磨机
cfd-dem耦合模拟法
可视化仿真
磨矿介质
动力学分析
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Keywords
vertical spiral mixing mill
cfd-dem coupling simulation method
visual simulation
grinding medium
kinetic analysis
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分类号
TD453
[矿业工程—矿山机电]
TH11
[机械工程—机械设计及理论]
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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