試驗(yàn)研究方法在礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用畢業(yè)論文

級(jí)士研究生課程考試試卷考試科目試驗(yàn)研究方法考試時(shí)間學(xué)生姓名學(xué)號(hào)所在院系任課教師培養(yǎng)管理處印制成績(jī)?cè)囼?yàn)研究方法在礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用摘要本文簡(jiǎn)要介紹了幾種試驗(yàn)研究方法的基本原理和特點(diǎn)，結(jié)合在礦物加工研究領(lǐng)域的應(yīng)用案例簡(jiǎn)要的說(shuō)明了試驗(yàn)結(jié)果的分析方法以及相似原理的在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的作用。隨著計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)，使得試驗(yàn)研究更加方便，試驗(yàn)結(jié)果更加快捷，準(zhǔn)確。試驗(yàn)研究方法的正確運(yùn)用不僅可以在滿足試驗(yàn)要求的前提下得到正確的試驗(yàn)結(jié)果，而且還可以降低試驗(yàn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞試驗(yàn)研究；試驗(yàn)設(shè)計(jì)；相似原理；分析APPLICATIONOFEXPERIMENTALRESEARCHMETHODINTHEFIELDOFMINERALPROCESSINGCHEMICALENGINEERING,CHINAUNIVERSITYOFMININGANDTECHNOLOGY,XUZHOUABSTRACTTHISPAPERBRIEFLYINTRODUCESTHEBASICPRINCIPLESANDCHARACTERISTICSOFSEVERALEXPERIMENTALRESEARCHMETHODSCOMBININGWITHTHEAPPLICATIONINTHEFIELDOFMINERALPROCESSING,THEEXPERIMENTALRESULTSANDTHEROLEOFTHESIMILARPRINCIPLEINTHEDESIGNOFTHEEXPERIMENTWASBRIEFDESCRIBEDWITHTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERSOFTWARE,ITISMORECONVENIENTTOTESTANDSTUDY,ANDTHERESULTISMORERAPIDANDACCURATETHECORRECTAPPLICATIONOFTHERESEARCHMETHODCANNOTONLYGETTHECORRECTTESTRESULTS,BUTALSOREDUCETHECOSTANDIMPROVETHEECONOMICBENEFITKEYWORDSEXPERIMENTALSTUDYEXPERIMENTDESIGNSIMILARITYPRINCIPLEANALYSIS前言試驗(yàn)研究方法是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)的科學(xué)地安排試驗(yàn)的方法和途徑1。無(wú)論是從事一項(xiàng)具體試驗(yàn)，還是系統(tǒng)的科學(xué)研究，都離不開(kāi)試驗(yàn)。但是如何合理安排實(shí)驗(yàn)，科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則是研究者要解決的首要問(wèn)題。一個(gè)好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)幾次試驗(yàn)就能夠迅速而有效地找到較優(yōu)的試驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到預(yù)期的目的。如此，既能縮短試驗(yàn)周期，又能最大限度的節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，達(dá)到事半功倍的效果。反之，如果試驗(yàn)安排得不好，那么試驗(yàn)次數(shù)既多，效果又不理想，同時(shí)也會(huì)增加試驗(yàn)的成本。因此，掌握好試驗(yàn)設(shè)計(jì)這項(xiàng)基本技能，對(duì)從事自然科學(xué)的工作者來(lái)說(shuō)十分必要2。隨著礦物加工工程學(xué)科的不斷發(fā)展進(jìn)步以及礦物加工工程學(xué)科自身試驗(yàn)的復(fù)雜性，試驗(yàn)研究方法在礦物加工工程研究中的地位越來(lái)越顯得重要。1試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有很多，主要試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)、分割試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單純形優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)1。本文僅就均勻試驗(yàn)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)在礦物加工工程領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。11均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)111均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理及特點(diǎn)均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)是利用均勻設(shè)計(jì)表來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，均勻設(shè)計(jì)表也稱U表，通常用UN（TQ）表示，其中，U代表均勻設(shè)計(jì)表，N代表試驗(yàn)次數(shù)；T代表因素水平數(shù)；Q表示因素?cái)?shù)。均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求試驗(yàn)點(diǎn)要在整個(gè)試驗(yàn)范圍內(nèi)均勻分布，與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的均衡分散性和整齊可比性相比，均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)表僅具有均衡分散性。正因均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)不具備整齊可比性，因此數(shù)據(jù)需要采用回歸分析。試驗(yàn)工作量少，試驗(yàn)的精度低，為提高試驗(yàn)精度，可以采用試驗(yàn)次數(shù)多的均勻設(shè)計(jì)表來(lái)重復(fù)安排因素各水平的試驗(yàn)。根據(jù)均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，其主要用于大范圍的試驗(yàn)探索和預(yù)先試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法在高等學(xué)府中很受青睞，很多研究者在研究中都有運(yùn)用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)。均勻設(shè)計(jì)在醫(yī)藥、化工/化學(xué)/石油和科技/工業(yè)方面一直成果不斷。除此之外，此方法在物理、食品/衛(wèi)生/生命科學(xué)、農(nóng)林、生物/海洋、軍事/航空等的應(yīng)用也較為廣泛。112均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)在工程上的應(yīng)用眾所周知，煤中的硫分主要以有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫和微量的單質(zhì)硫的形式存在，在煤炭的燃燒過(guò)程中生成的硫化物不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。煤中的無(wú)機(jī)硫和單質(zhì)硫目前可以通過(guò)物理洗選方法脫除，但有些與煤中的有機(jī)質(zhì)相結(jié)合的無(wú)機(jī)硫以及有機(jī)硫就難以通過(guò)常規(guī)的方法脫除。為此，劉松等10通過(guò)微波氧化的方法進(jìn)行脫除煤中有機(jī)硫的試驗(yàn)探究。試驗(yàn)為考察微波功率、輻照時(shí)間和次氯酸鈉量三個(gè)因素對(duì)煤中有機(jī)硫脫除效果的影響，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。用曲線回歸分析創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型的方法探尋煤炭微波脫除有機(jī)硫的最佳試驗(yàn)條件。本試驗(yàn)為3因素5水平，如表1，為了提高試驗(yàn)精度、均勻性和可靠性，選取U11（1110），并運(yùn)用擬水平法來(lái)安排試驗(yàn)。表1試驗(yàn)因素及水平水平因素A微波功率/W因素B微波時(shí)間/S因素C次氯酸鈉/ML113030052260601033909020452012030565015050試驗(yàn)結(jié)果分析逐步回歸分析法是從一個(gè)自變量開(kāi)始，視自變量對(duì)脫硫率（Y）作用的顯著程度，從大到小依次逐個(gè)引入回歸方程，當(dāng)引入的自變量由于后面自變量的引入而變得不顯著時(shí)，要將其剔除，并且對(duì)每一步要進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保每次引入新的變量有統(tǒng)計(jì)意義，即方差貢獻(xiàn)顯著的變量，如此在回歸方程中只包含對(duì)Y影響顯著的自變量，這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，直到?jīng)]有新的變量引入。利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，如表2，進(jìn)行多元回歸分析，創(chuàng)建最優(yōu)模型。各因素對(duì)Y值的影響大小，可以通過(guò)回歸模型中各因素項(xiàng)與Y的偏相關(guān)T檢驗(yàn)值的相對(duì)大小進(jìn)行判斷。最終通過(guò)偏相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果和回歸方程分析找到因素間的最佳組合。即微波功率為392W、輻照時(shí)間為150S、次氯酸鈉用量為500ML時(shí)，預(yù)測(cè)模型的脫硫率最大化。表2試驗(yàn)條件和結(jié)果試驗(yàn)號(hào)微波功率/W微波時(shí)間/S次氯酸鈉/ML脫硫率/1130150306792130120105613260905087242606020718539030055696390150501017752012020987852090057539650603093810650301074112正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)目前，在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，影響目標(biāo)生產(chǎn)的因素有很多，為追求最大效益，需要研究多個(gè)因素對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)的影響效果。采用全面析因試驗(yàn)，因素?cái)?shù)為M，水平數(shù)為Q，則試驗(yàn)次數(shù)NQM，考慮因素間不僅單獨(dú)存在效應(yīng)，而且因素與因素間還存在交互效應(yīng)，因此從試驗(yàn)次數(shù)量很大，并且隨著試驗(yàn)因素和水平的增加，試驗(yàn)次數(shù)將急劇增加，從而增大研究難度。正交試驗(yàn)則是采用部分析因試驗(yàn)來(lái)代替全面試驗(yàn)的方法，其所選擇的點(diǎn)能夠代表整體試驗(yàn)。1951年日本統(tǒng)計(jì)學(xué)家田口玄一根據(jù)試驗(yàn)的優(yōu)化規(guī)律設(shè)計(jì)出了正交表4。121正交試驗(yàn)原理及其特點(diǎn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法有很多，但基本原理都是利用正交表安排多因素試驗(yàn)的。正交表有兩種同水平正交表和混合水平正交表5。同水平正交表的各因素的水平數(shù)相等，在礦物加工領(lǐng)域中，同水平正交表用的比較多。這種正交表不僅可以使得每個(gè)因素的不同水平在每一列中出現(xiàn)的次數(shù)相等，而且還可以考察部分因素之間的交互作用。正交表是具有正交性的字碼組合，一般用LN（TQ）表示。其中，L代表正交表，N代表正交表的行號(hào)，同時(shí)也是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的次數(shù)；T代表正交表的水平數(shù)，同時(shí)也與試驗(yàn)設(shè)計(jì)的水平數(shù)相對(duì)應(yīng)；Q代表正交表的列數(shù)，同時(shí)也是與試驗(yàn)因素以及有關(guān)因素的交互作用相對(duì)應(yīng)。正交表有其獨(dú)特之處，在于其正交性的體現(xiàn)，即任何一列中各水平出現(xiàn)的次數(shù)相同，任何兩列中各種有序數(shù)對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)相同，這樣在試驗(yàn)時(shí)所選擇的任意兩列的各種水平搭配情況是相同。122正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原則在進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)有5個(gè)基本原則需要遵守試驗(yàn)水平數(shù)要與所選擇的正交表中的Q值相等，因素個(gè)數(shù)滿足不大于正交表的M值，且試驗(yàn)次數(shù)最少；任何兩因素之間的交互作用都存在，安排試驗(yàn)是應(yīng)避免將因素的主效應(yīng)安排在正交表的交互效應(yīng)列內(nèi)；一般用空白列估計(jì)試驗(yàn)誤差，可以不安排重復(fù)試驗(yàn)；為減少試驗(yàn)工作量，可以將某些因素組合為復(fù)合因素，安排在正交表中進(jìn)行試驗(yàn)；用正交表安排試驗(yàn)時(shí)，盡可能使各因素的水平數(shù)相等，試驗(yàn)的重復(fù)次數(shù)相同，這樣可以使試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單。123正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析涉及兩個(gè)方面一是因素和交互作用的顯著性檢驗(yàn)，二是最佳試驗(yàn)條件的獲得。1231極差分析極差RXMAXXMIN，因素的水平數(shù)相同時(shí)，因素效應(yīng)可由極差R決定，可以通過(guò)極差直接判斷各因素的效應(yīng)。因素水平數(shù)不同時(shí)，需要根據(jù)修正極差R來(lái)判斷各因素效應(yīng)。極差分析計(jì)算上比較簡(jiǎn)便，工作量較小，但精度低，不能給出試驗(yàn)誤差估計(jì)。1232方差分析總的方差STS因S交SE，其中心要點(diǎn)是將試驗(yàn)數(shù)據(jù)總的波動(dòng)分解為兩個(gè)部分一部分反映因素水平變化引起的波動(dòng)S因和S交，另一部分反映試驗(yàn)誤差引起的波動(dòng)SE。方差分析可以將各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響從是試驗(yàn)誤差中分離出來(lái)，是一種定量分析，用于分析試驗(yàn)指標(biāo)的影響程度，可比性比較強(qiáng)，精度高。1233直觀分析利用圖表對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，其主要用于解決兩個(gè)問(wèn)題（1）確定因素最佳水平組合；（2）確定影響試驗(yàn)指標(biāo)的因素的主次地位。方法簡(jiǎn)單，對(duì)比直觀，但不能排除隨機(jī)誤差，也不能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，可靠性差。124正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在選煤設(shè)備上的應(yīng)用何麗君等6基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)篩網(wǎng)旋流器的分級(jí)性能進(jìn)行相關(guān)研究。篩網(wǎng)旋流器是一種利用弧形圓筒篩和水力旋流器相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的新型細(xì)粒分級(jí)設(shè)備，其分級(jí)原理是物料以一定的壓力切向（擺線向或漸開(kāi)線向）給入，形成強(qiáng)大的向下的螺旋流，一部分礦漿圍繞旋流器軸心形成向上的內(nèi)螺旋流，由于負(fù)壓原因，旋流器中心會(huì)形成空氣柱。物料中輕而細(xì)的顆粒進(jìn)入內(nèi)螺旋，從溢流口排出；物料中小于篩孔的細(xì)粒級(jí)或高灰分的細(xì)粒煤粒，通過(guò)篩孔稱為篩下產(chǎn)品；其他大顆粒則進(jìn)入外螺旋稱為底流7。由于分級(jí)過(guò)程受很多因素的影響，因此需要設(shè)計(jì)試驗(yàn)來(lái)探究其最佳條件。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)用三因素（入料壓力，底流口直徑，溢流管插入深度）兩水平，如表1，來(lái)進(jìn)行研究分析，考慮三個(gè)因素間可能存在交互作用，選擇L827正交表安排試驗(yàn)。對(duì)相同試驗(yàn)盡量在相同的條件下進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，以減少試驗(yàn)環(huán)境影響造成的誤差。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果，以分級(jí)粒度為試驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)此試驗(yàn)進(jìn)行直觀分析，當(dāng)壓力為014MPA，底流口直徑為28MM，溢流管插入深度為260MM時(shí)，為最佳條件，此時(shí)的分級(jí)粒度為027MM。對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行方差分析判斷因素顯著性。通過(guò)計(jì)算各因素的離差平方和，試驗(yàn)誤差平方和以及自由度等參數(shù)，最后計(jì)算統(tǒng)計(jì)量FA，判斷因素的主次關(guān)系為溢流管插入深度，壓力，底流口直徑。計(jì)算因素間的交互作用，發(fā)現(xiàn)其方差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于因素的方差值，因此可以忽略交互作用。對(duì)各因素的統(tǒng)計(jì)量F分析得知，溢流管插入深度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響最為顯著。表1試驗(yàn)因素及水平因素ABC水平壓力/MPA底流口直徑/MM溢流管插入（篩網(wǎng)）深度/MM101020260201428180朱復(fù)海等8利用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行脫硫脫灰試驗(yàn)，研究各因素對(duì)脫灰率的影響程度。前期通過(guò)試驗(yàn)確定脈沖次數(shù)為25次/MIN，煤漿流量200L/H，漂洗時(shí)間90S，以煤泥粒度，磁場(chǎng)強(qiáng)度為變量安排兩因素三水平的正交試驗(yàn)，試驗(yàn)水平如表2。表2試驗(yàn)因素及水平水平因素A磁場(chǎng)強(qiáng)度/T因素B煤泥粒度/MM110390421347025317010125通過(guò)正交試驗(yàn)結(jié)果，由直觀分析得知隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，精煤產(chǎn)率總體下降，脫灰率和脫鐵率總體升高。磁場(chǎng)強(qiáng)度為1701T，煤泥粒度為04MM時(shí)，煤泥的脫灰效果最好，脫灰率達(dá)到4250；磁場(chǎng)強(qiáng)度為1701T，煤泥粒度為0125時(shí)，煤泥脫鐵效果最好，脫鐵率為6310。通過(guò)極差分析得知，磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)脫灰率、脫鐵率的影響均大于煤泥粒度。從脫灰率角度考慮最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度為1701T，從脫鐵角度考慮最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度為1701T，綜合考慮判定最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度為1701T。13多因素逐項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)多因素逐項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)有多種叫法，如一次一因素法、多次單因素法。但是其實(shí)質(zhì)是一致的，即先將多因素中的其他因素設(shè)定于特定水平上，然后就某一因素進(jìn)行不同水平的條件試驗(yàn)，并找出該因素的最優(yōu)水平；這樣再依次找出其他各個(gè)因素的最優(yōu)水平。各因素最優(yōu)水平組合在一起就是最優(yōu)試驗(yàn)條件1。因素逐項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)由于起始試驗(yàn)條件的隨意性，往往出現(xiàn)起始試驗(yàn)條件不同，最終試驗(yàn)結(jié)果也不同的情況。這種最優(yōu)條件的不確定性使得這種設(shè)計(jì)方法的可靠性降低。并且，由于采用每個(gè)因素的逐項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因而無(wú)法體現(xiàn)因素之間共同對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，即無(wú)法揭示因素間的交互作用。因此，多因素逐項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)適宜于預(yù)先試驗(yàn)，用于確定大體試驗(yàn)范圍與條件；或者在沒(méi)有交互作用的情況下用于條件優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。2相似原理相似理論的基礎(chǔ)是相似三定理，它們?cè)诶碚撋险f(shuō)明相似現(xiàn)象具有什么性質(zhì)；個(gè)別現(xiàn)象的研究結(jié)果如何推廣到所有相似現(xiàn)象中去；滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象相似。根據(jù)相似理論才能解決模型試驗(yàn)中的相應(yīng)問(wèn)題，如模型試驗(yàn)需要測(cè)定哪些物理量，如何整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使之推廣到原模型中去以及模型試驗(yàn)應(yīng)遵守什么條件。在此簡(jiǎn)要介紹相似原理在礦物加工工程中的應(yīng)用。21相似原理在浮選機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用隨著選礦廠處理能力的增大，大型浮選設(shè)備的應(yīng)用可以降低選礦廠的基本投資和成本。過(guò)去，根據(jù)適當(dāng)?shù)陌幢壤糯蠓椒ㄑ兄拼笮透∵x柱和常規(guī)的浮選設(shè)備。為了合理地按比例放大大型浮選柱和浮選機(jī)，需要考慮一些結(jié)構(gòu)參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)，如礦漿在槽中的流動(dòng)速度、礦漿和空氣停留時(shí)間、固體的懸浮性質(zhì)和泡沫堰負(fù)載量等11。根據(jù)DEGNER等人1987年提出的一套流體動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)WEMCO浮選機(jī)進(jìn)行按比例放大。應(yīng)用這些參數(shù)可以有效地預(yù)測(cè)WEMCO浮選機(jī)的特性。這些參數(shù)包括單位泡沫表面的氣體流速；氣體和礦漿在分散器區(qū)域中的停留時(shí)間；分散器的功率強(qiáng)度；浮選槽的循環(huán)強(qiáng)度；礦漿在豎管中的速度；氣體流量數(shù)Q/DN3；Q氣體流量；N轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；D轉(zhuǎn)子直徑。維別爾根據(jù)幾十年來(lái)的浮選經(jīng)驗(yàn)，建立了BAKER機(jī)械浮選機(jī)浮選模型。根據(jù)小型試驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，可用這個(gè)模型來(lái)測(cè)定浮選動(dòng)力學(xué)常數(shù)和預(yù)測(cè)浮選指標(biāo)。即RISI11/KIT1EKIT式中S是穩(wěn)態(tài)系數(shù)；K是瞬時(shí)或動(dòng)力學(xué)系數(shù)。22相似原理在重介質(zhì)旋流器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用12為了從理論上對(duì)重介質(zhì)旋流器選煤過(guò)程進(jìn)行研究，進(jìn)一步揭示重介質(zhì)分選過(guò)程中結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分選效果的影響，各國(guó)加強(qiáng)了對(duì)重介質(zhì)分選過(guò)程的理論研究。從純理論難以得出適宜實(shí)用的公式時(shí)，研究人員紛紛利用大量試驗(yàn)資料結(jié)合理論分析，試圖從中找出其規(guī)律性，建立重介質(zhì)旋流器的數(shù)學(xué)模型。龐學(xué)詩(shī)、良銀等都系統(tǒng)地對(duì)重介質(zhì)旋流器進(jìn)行了研究，并提出了不同的數(shù)學(xué)模型。近年來(lái)，隨著大容量高速計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和CFD的發(fā)展,使人們對(duì)于各種與工程有關(guān)的湍流流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬成為現(xiàn)實(shí)。目前，在重介質(zhì)旋流器湍流流場(chǎng)雷諾應(yīng)力的研究中，主要有以下四個(gè)模型KX模型；ASM模型；RSM模型；RNG模型。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算與實(shí)際實(shí)驗(yàn)作對(duì)比分析，劉峰等在旋流器流場(chǎng)模擬中選用了RSM湍流模型對(duì)旋流器流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)一系列工作證明，運(yùn)用FLUENT軟件，選取雷諾應(yīng)力湍流模型RSM，進(jìn)行DSM重介質(zhì)旋流器流場(chǎng)的數(shù)值模擬，可以得到理想的計(jì)算結(jié)果。3試驗(yàn)結(jié)果的分析方法31人工計(jì)算人工計(jì)算的方式就是根據(jù)正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，直接按照計(jì)算原理進(jìn)行因素的直觀性分析和方差分析。直觀分析中，主要根據(jù)各因素水平求解各水平下的總響應(yīng)值K和平均響應(yīng)值K，再求對(duì)應(yīng)K值下因素水平對(duì)目標(biāo)的效應(yīng)極差，從而根據(jù)極差的大小判斷因素的主次順序。方差分析13中，主要計(jì)算總離差平方和QT、自由度、均方差、F值，從而判斷因素的顯著性。32ORIGIN“正交試驗(yàn)助手”O(jiān)RIGIN是在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上操作的一款數(shù)據(jù)、圖象處理軟件,功能強(qiáng)大,具有數(shù)據(jù)錄入、調(diào)整,圖象擬合等各種完善的數(shù)學(xué)分析功能以及強(qiáng)大的繪圖功能,在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。其最突出的使用特點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、易懂、直觀、形象、圖形化及面向?qū)ο蟮拇翱诓藛魏凸ぞ邫诓僮鞯扔脩舡h(huán)境。采用ORIGIN軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)果準(zhǔn)確,便于分析數(shù)據(jù)不足,具有快速、靈活、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)16。33DPS軟件統(tǒng)計(jì)分析DPS（DATAPROCESSINGSYSTEM）統(tǒng)計(jì)軟件是目前國(guó)內(nèi)唯一一款試驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析功能齊全、并在某些方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。DPS既能像EXCEL那樣方便的在工作量里進(jìn)行基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析，又實(shí)現(xiàn)了SPSS高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析功能，而且還提供了十分方便的可視化操作界面14。在用計(jì)算機(jī)進(jìn)行DPS模擬時(shí)，選中要分析的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表，選擇多元分析（回歸分析，可以選擇線性回歸、逐步回歸、多因子及互作項(xiàng)逐步回歸和二次多項(xiàng)式逐步回歸等）。4總結(jié)試驗(yàn)研究方法是專(zhuān)業(yè)研究人員進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)所必須掌握的一種方法，能熟練掌握相關(guān)的研究方法是區(qū)別專(zhuān)業(yè)與非專(zhuān)業(yè)人員的根本，也能提高論文的水平和可信度。礦物加工專(zhuān)業(yè)是研究礦物分離的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。該學(xué)科所涉及的內(nèi)容與不同階段的