浮選機流場數(shù)值模擬與相似特征參數(shù)的研究的開題報告

浮選機流場數(shù)值模擬與相似特征參數(shù)的研究的開題報告題目：浮選機流場數(shù)值模擬與相似特征參數(shù)的研究一、選題背景與意義浮選機是一種重要的礦物質(zhì)分離設(shè)備，廣泛應(yīng)用于選礦領(lǐng)域。在浮選機中，浮選泡沫起著至關(guān)重要的作用，它們通過與礦物質(zhì)顆粒結(jié)合，將礦物質(zhì)與其它無用物質(zhì)進行分離。因此，了解浮選泡沫的形成機理、流場特征等，對提高浮選機的效率具有重要意義。近年來，流場數(shù)值模擬成為一種研究流體力學(xué)問題的重要手段。通過數(shù)值模擬，可以直觀、快速地得出復(fù)雜流體流動的變化規(guī)律，同時還可以得到一些難以通過實驗獲得的參數(shù)和結(jié)果。因此，采用流場數(shù)值模擬研究浮選機中的流場特性，對于深入理解浮選機的工作原理和優(yōu)化設(shè)計具有重要意義。二、研究內(nèi)容本課題擬采用流場數(shù)值模擬的方法，對浮選機中的浮選泡沫以及其它重要參數(shù)進行研究。具體研究內(nèi)容包括：1.建立浮選機流場的數(shù)學(xué)模型，采用CFD軟件進行數(shù)值模擬研究；2.研究浮選機中不同工況下浮選泡沫的生成、流動、消失規(guī)律，并探討其與流場特征之間的關(guān)系；3.引入相似理論，研究不同比例尺下浮選機的相似特征參數(shù)，分析浮選機工況的相似性和差異性，并探討其對于實際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義；4.分析浮選泡沫和礦物質(zhì)顆粒之間的作用機理，探討浮選機的優(yōu)化設(shè)計。三、研究方法本課題主要采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，具體包括：1.建立浮選機流場的數(shù)學(xué)模型，并采用CFD軟件進行數(shù)值模擬，得出浮選機的流場特征參數(shù)；2.引入相似理論，分析不同規(guī)模浮選機的相似特征參數(shù)，并與數(shù)值模擬結(jié)果進行比較分析；3.分析浮選泡沫和礦物質(zhì)顆粒之間的作用機理，并探討浮選機的優(yōu)化設(shè)計。四、預(yù)期成果本課題預(yù)期能夠得出以下成果：1.建立浮選機的流場模型，并通過數(shù)值模擬得出流場特征參數(shù)；2.研究浮選泡沫的生成、流動、消失規(guī)律，探討其與流場特征之間的關(guān)系；3.引入相似理論，分析不同規(guī)模浮選機的相似特征參數(shù)，并探討其對于實際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義；4.分析浮選泡沫和礦物質(zhì)顆粒之間的作用機理，并探討浮選機的優(yōu)化設(shè)計。五、研究難點本課題研究的難點主要包括：1.浮選泡沫的形成機理比較復(fù)雜，需要較為深入的理論探討和實驗驗證；2.浮選機中液相和氣相的相互作用關(guān)系比較復(fù)雜，需要建立復(fù)雜的流場數(shù)學(xué)模型和進行大規(guī)模的數(shù)值模擬研究；3.浮選泡沫和礦物質(zhì)顆粒之間的作用機理比較復(fù)雜，需要通過理論分析和實驗驗證進行探討。六、研究計劃與進度安排本課題的研究計劃和進度安排如下：第一年：1.完成浮選機流場模型建立，并進行初步的數(shù)值模擬研究；2.進行浮選泡沫形成機理的理論研究和實驗驗證；第二年：1.開展浮選機中液相和氣相相互作用關(guān)系的數(shù)值模擬研究；2.引入相似理論分析不同規(guī)模浮選機的相似特征參數(shù)，進行比較和分析；第三年：1.分析浮選泡沫和礦物質(zhì)顆粒之間的作用機理，探討浮選機的優(yōu)化設(shè)計；2.撰寫論文，準(zhǔn)備論文答辯。七、參考文獻1.Li,Y.,Chen,J.,&Chen,X.(2019).Numericalstudyofbubble-particleinteractioninflotationprocess.ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects,570,149-158.2.Liu,G.,Wang,Y.,&Zhang,X.(2018).FlowdynamicsinaflotationcellbycombiningDEMandCFD.MineralsEngineering,122,1-7.3.Wang,Y.,Zhang,X.,&Liu,G.(2020).Acomprehensivereviewofbubble-particlecollisionmodelsinmineralflotation.MineralsEngineering,145,106070.4.Zhang,F.,Rao,P.,&Liu,J.(2017).Numericalsimulationoftheflowf