一、紊流中颗粒沉降速度的测量方法（论文文献综述）
马广喜[1]（2021）在《颗粒形状对颗粒与气泡粘附—脱附行为的影响机理研究》文中认为颗粒形状是影响矿物浮选回收的重要因素之一,在颗粒与气泡的粘附和脱附过程中均起到重要作用。目前,由于细颗粒形状精准表征较为困难,加之其他浮选参数（浮选药剂、矿浆性质等）的影响,颗粒形状对矿物浮选的影响机理尚不明确。本论文以不同形状的颗粒为研究对象,首先探讨了颗粒形状对矿物浮选的影响规律,而后探究了颗粒形状对颗粒与气泡粘附-脱附行为的影响机理。主要研究成果如下:（1）研究了颗粒形状对浮选回收率和浮选速度的影响规律。对于石英颗粒的浮选,非球形颗粒的浮选回收率最大,混合颗粒次之,球形颗粒最小。捕收剂用量的增加削弱了颗粒形状对石英浮选回收率的影响。对于煤颗粒的浮选,颗粒的长径比越大,浮选回收率越大。不同形状石英或煤颗粒的浮选速度均符合一级矩阵模型,浮选速度常数随着颗粒长径比的增大而增大。（2）采用自主搭建的颗粒与气泡粘附可视化系统,研究了不同形状颗粒与气泡的粘附行为。非球形颗粒的气泡负载量最大,混合颗粒次之,球形颗粒最小。规则形状颗粒与气泡的粘附概率从大到小依次为:正方体颗粒、三棱柱颗粒、圆柱颗粒和球形颗粒。粘附概率随着捕收剂用量的增大而增大,随着颗粒粒度的减小而增大。捕收剂用量的增加削弱了颗粒形状对粘附概率的影响。规则形状颗粒与气泡碰撞的结构主要为球形颗粒的球面、圆柱颗粒的侧面、正方体颗粒和三棱柱颗粒的棱和顶点。与气泡碰撞后,棱和顶点的粘附概率大于面,而曲面的粘附概率又大于平面。与气泡粘附过程中,球形颗粒上的三相接触周边（TPC）在球面上形成并铺展;正方体颗粒上的TPC先在棱上形成然后铺展到面上。相比于球形颗粒,正方体颗粒的诱导时间更短,TPC更大。相比于球面,棱结构促进了液膜的排液薄化、TPC的形成和铺展。（3）研究了不同形状颗粒与气泡的脱附行为。采用浮选脱附试验系统研究浮选过程中不同形状颗粒的脱附规律。捕集区内球形颗粒的回收率低于非球形颗粒,泡沫区内球形颗粒的脱附率高于非球形颗粒。泡沫区内颗粒脱附的主要形式是气泡兼并脱附和气泡振荡脱附。采用气泡兼并脱附可视化系统研究了不同形状颗粒的兼并脱附规律,非球形颗粒的兼并脱附量小于球形颗粒。采用气泡振荡脱附可视化系统研究了不同形状颗粒的振荡脱附规律,非球形颗粒从振荡气泡表面的脱附量小于球形颗粒。另外,非球形颗粒从气泡表面完全脱附所需要的气泡振荡幅度大于球形颗粒。球形和圆柱颗粒主要通过曲面粘附在气泡底部,而正方体和三棱柱颗粒主要通过平面粘附在气泡底部。相比于球形和圆柱颗粒,正方体和三棱柱颗粒上的TPC更大,同时存在TPC在棱上的钉扎现象,使正方体和三棱柱颗粒从气泡表面脱附所需要的作用力更大。（4）研究了不同形状颗粒与气泡粘附-脱附过程的作用力。提出基于最小自由能理论计算颗粒和气泡间作用力的理论模型,并且证明了该模型具有较好的适用性。气泡逐渐下降与颗粒粘附的过程中,向下作用力先保持不变,TPC在颗粒表面先迅速自发铺展,动态接触角迅速增加至后退角。然后,向下作用力逐渐增加使TPC缓慢被动铺展,动态接触角保持为后退角。气泡逐渐上升从颗粒表面脱附的过程中,向下作用力逐渐转为向上作用力,向上作用力先增加后减小。脱附过程前期主要表现为动态接触角的迅速增大,TPC的缓慢减小;脱附过程后期主要表现为TPC的迅速减小,动态接触角增的缓慢增大。对比球缺颗粒、球形颗粒与气泡的粘附-脱附过程发现,粘附过程中TPC在球缺平面上的自发铺展半径大,被动铺展速度快,TPC铺展到相同最大半径时球缺平面所需的向下作用力小;脱附过程中球缺平面上前进角、气泡水平夹角和最大粘附力大。粘附过程中球缺面交线上TPC的钉扎现象虽阻碍了气泡与颗粒的进一步粘附,但脱附过程中球缺面交线上TPC的钉扎现象使气泡水平夹角和最大粘附力增大,提高了球缺颗粒与气泡粘附的稳定性。该论文有图124幅,表10个,参考文献174篇。
江路通[2]（2021）在《复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究》文中进行了进一步梳理复合力场分选设备是新型高效选矿设备研发的一个重要方向。设备内部形成的多个力场能充分利用矿物间密度、粒度、比磁化率、电导率等物理性质差异达到强化颗粒迁移路径差异的目的,改善分选体系的分选效果,提高分选的选择性。本文在传统重选皮带溜槽的基础上将磁力场与重力场相结合,对皮带溜槽内部流场及矿物颗粒运动、分层规律进行了理论研究,研制了复合力场磁性皮带溜槽。使用处理量0.3t/h的CPL-8030型实验室样机对攀枝花钛铁矿、铁山垅黑钨细泥进行了分选试验研究,探究了该设备对弱磁性矿物的分选性能及影响因素。本论文分析了溜槽内部清水流膜和矿浆流膜的受力情况,建立了流膜运动的基本动力学方程。通过求解动力学方程得到了流膜的速度分布规律,并用Fluent软件对溜槽内部的流场进行了仿真分析。结果表明:粘性近似和无近似条件下得到的速度分布较为准确,而紊流近似则误差较大,不宜直接使用;清水和矿浆流膜中的纵向速度都随相对深度的增大而增大,且在相对深度较小时增加快,在相对深度较大时增加慢,随后逐渐趋于平稳;相同深度时,矿浆流膜的纵向速度始终要比清水流膜要大,速度梯度曲线表明近壁处的速度梯度差异是造成矿浆和清水流膜速度分布差异的主要原因;在流膜厚度h=1.34mm,平均密度（?）=1.3g/cm3时,矿浆流膜表面速度Umax=0.66m/s,而清水流膜为0.62m/s。随后,论文计算了石英、辉石、钛铁矿等实际矿物颗粒在溜槽内纵向运动规律以及法向分层规律。结果表明:三种矿物的分选粒度下限分别为25.9μm、17.6μm和10.2μm;磁性皮带溜槽回收38μm钛铁矿的最小分选距离在48.15cm和83.89cm之间;石英、辉石在磁性皮带上稳定沉积的临界粒度分别为180μm和106μm,不小于18μm的钛铁矿都能在槽底稳定沉积。高密度和粗粒度具有相同的分层规律,都处于底层,但在一定范围内粗粒度的分层效应要更为明显;在倾角增大时,同种颗粒在溜槽内的分布具有向表层膨胀的趋势,将有利于矿浆的分散。研制了实验室型复合力场磁性皮带溜槽。其具有以下几个特点:（1）采用表面磁场分布均匀的磁性皮带作为磁系。与传统永磁磁系相比,磁性皮带不存在磁场分布过窄或不均的问题,且表面磁场由许多磁场强度大小不一的微小区域构成。这样的磁场分布特征能在有效吸附磁性矿物颗粒的同时保证颗粒的松散。（2）设备下端的强磁滚筒装置能够将吸附紧密的强磁性矿物从磁性皮带上分离开,使分选过程在一定程度上达到非磁、弱磁、强磁性矿物的分离,这样不仅减小了残留的强磁性矿物对分选的影响,而且大大简化了分选过程。（3）复合力场磁性皮带溜槽在分选矿物过程中可以通过调节皮带转速、倾斜角度、冲洗水量等操作变量来适应不同矿物的分选要求,具有较好的适应性和灵活性。采用CPL-8030复合力场磁性皮带溜槽对攀枝花某钛铁矿和铁山垅黑钨细泥进行了分选试验研究。探究了入料粒度、皮带转速、倾斜角度、冲洗水量四个操作参数对分选结果的影响,并与其它几种重、磁选设备进行了对比。试验结果表明:设备入料粒度需要合适,过粗入料和过细入料都会恶化分选效果;倾斜角度和冲洗水量的增大可以提高设备的分选精度,皮带转速与倾斜角度、冲洗水量需要互相匹配,大倾角、大冲洗水量时需要较快的皮带转速。与其它设备相比,磁性皮带溜槽综合分选效果要明显优于摇床、重选皮带溜槽和平板高梯度磁选机等设备;与脉动高梯度磁选机相比,富集比提高了0.21,且分选过程更节能降耗。
牟林[3]（2021）在《动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究》文中研究表明动水条件巷道截流技术长期处于经验摸索层面,其内在力学机理与关键技术缺乏系统研究,开展该项研究对提高矿井水害灾后治理技术水平有重要意义。通过理论分析、相似模拟试验、室内注浆试验、数值模拟计算、现场工程应用等手段,研究了动水巷道骨料灌注及注浆加固机理,分析了阻水墙与围岩的作用规律,探索了阻水墙建造的关键技术及优化方法。主要研究成果如下:（1）考虑流速、骨料粒径、断面糙度、坡度、投料速度等因素,研发了动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统,为动水条件下截流过程研究奠定了基础。（2）通过相似模拟试验发现了骨料运移堆积规律,评价了主控因素对骨料灌注效果的影响机制,指出巷壁糙度对增加接顶概率的重要意义。分析了孔间距和钻孔数量的影响因素,提出正常灌注时从细到粗,接顶时粗细组合、上游下游搭配的投料原则。采用应力拱和管涌概念解释了堆积段的失稳溃坝机制。（3）建立了骨料中水泥浆液的运移方程,得出骨料粒径、浆液时变性及黏度为主要影响因素,结合室内测试发现了浆液运移存在空间分区效应,验证了水灰比0.7:1～1:1的浆液流动性和阻水性兼备适于大量灌注。（4）基于CFD-DEM耦合计算模型,模拟了骨料在水下运移堆积的一般过程,得出速度场和压力场的演化规律。建立了双巷截流模型,得出优先封堵其中一条巷道更具合理性。模拟了倾角对堆积规律的影响,结论与理论预测相符。（5）基于Mindlin模型建立了阻水墙应力状态方程,分析了水压力、围岩与墙体弹性模量比对墙体应力分布状态的影响,结合Flac3D软件进行了数值模拟验证,得出重点加固范围是上游距来水端较近的堆积区域。（6）基于堆积段水力学稳定性、浆液初凝时间和水流能量判据提出骨料堆积段长度的预测方法。根据截流过程中流量的空间分布,提出巷道未接顶区流速的估算方法。运用单孔灌注能力、预计截流时间与堆积长度相匹配的原理,提出钻孔数量的计算方法。（7）以石坝井煤矿截流堵水工程为例,对截流施工方案的关键参数进行了分析预测,通过现场试验和技术优化验证了阻水墙建造技术体系的有效性。
庞博学[4]（2021）在《非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟》文中进行了进一步梳理现有的颗粒动理学理论大多针对气固流动而建立,而在液固流动中颗粒惯性作用显着减弱,紊动扩散趋势增强。在稠密液固两相流颗粒相本构关系中应综合体现流体湍流脉动-颗粒作用以及颗粒间碰撞的共同影响,发展建立稠密液固两相流颗粒动理学模型具有重要意义。此外,大部分工业液态流化介质均表现出典型的非牛顿流变特性,研究非牛顿流体各流变参数对固相颗粒流动特性的影响十分必要。液固流化床以及钻井过程中的岩屑颗粒输运是典型的非牛顿流体-颗粒两相流工业应用,对上述工业过程中的两相混合特性以及颗粒在液相中的悬浮和沉积的研究具有实际意义。本文基于颗粒动理学理论,考虑液相湍流脉动-颗粒作用,引用稠密气体分子动理学中碰撞分量结果求解高颗粒浓度下的固相应力及脉动能传导通量,推导获得了颗粒剪切粘度、体积粘度、颗粒压力以及脉动能传导等固相传输系数的显式表达式,建立了稠密液固两相流颗粒动理学模型。在液固两相流动中,由该模型计算得到的固相传输系数较原模型高;而在颗粒惯性作用较强的气固流动中,该模型计算得到的固相传输系数与原模型十分接近,二者间差异仅体现在较低颗粒浓度时的流体湍流脉动贡献。针对非牛顿幂律流体-颗粒相间作用,提出了考虑流变特性影响的相间曳力模型,在高颗粒浓度（εs≥0.2）下基于Ergun方程修正了颗粒间隙表面处非牛顿流体表观流变参数,在低颗粒浓度（εs<0.2）下基于Wen-Yu模型修正了颗粒雷诺数并采用了考虑流性指数影响的Cd-Ren关联式。在牛顿流体中,该非牛顿曳力模型可退化为Gidaspow模型。在液固鼓泡流化床计算中,相较于原颗粒动理学模型,本文液固颗粒动理学模型计算获得了与实验结果更吻合的床内平均颗粒浓度和速度。当液相速度高于2.5倍最小流化速度时,固相粘度由其动力分量主导;当固相浓度高于0.25时,其粘度中碰撞分量占优。在液固循环流化床计算中,本文模型计算获得了与实验值更吻合的颗粒浓度及速度沿提升管径向的分布。此外,采用该液固颗粒动理学模型结合本文非牛顿流体-颗粒相间曳力模型对幂律流体颗粒流化床的计算表明,在不同流变参数、颗粒直径以及液相流速下该曳力模型均得到了与实验值更加吻合的床层空隙率结果。针对井筒环空内非牛顿钻井液对岩屑颗粒的输运机理进行了数值模拟研究。计算得到了岩屑浓度及速度分布沿钻杆旋转方向的摆荡现象以及包括悬浮区、移动床区和固定床区在内的岩屑颗粒运移三层流态。井斜角较低时,岩屑运移以悬浮流动方式为主;井斜角较高时,岩屑颗粒滚动运移流态逐渐凸显。井斜角在35°到65°之间时,岩屑输运效率最低而液固流动压降最高。之后,采用嵌入式滑移网格方法实现了岩屑输运过程中钻杆的行星旋转。钻杆的轨道公转周期性地刮削环空底部岩屑床,更多岩屑颗粒由固定床层进入悬浮区进而被运移出井筒。当钻杆自转与公转反向时,将出现显着的液固两相二次流。随着钻杆自转、公转速度以及公转半径的增大,岩屑输运效率得到一定程度的提高,然而这显着地增大了液固混合物施加在钻杆上的力矩。此外,提出了脉冲钻井携岩方案并对其改善岩屑输运的效果进行了数值模拟。脉冲钻井液显着降低了移动床区岩屑浓度并增大了固定床区岩屑轴向速度,提高钻井液速度脉冲的振幅和频率将增大岩屑输运效率。针对非牛顿流体各流变参数的影响,对钻井环空内塑性赫巴流体-岩屑两相流动进行了数值模拟研究。在赫巴特性钻井液对岩屑的输运过程中,提高钻井液屈服应力、稠度系数以及流性指数使得其悬浮分散岩屑颗粒的能力增强,环空底部岩屑轴向流动加速,切向流动面积扩大,岩屑输运效率提高。随着钻井液屈服应力的增大,环空底部岩屑轴向流动增强,而环空上方岩屑轴向流动略有减弱。当钻井液稠度系数及流性指数均较低时,井筒内的岩屑运移为脉动的不稳定过程。
杨莹[5]（2021）在《尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究》文中研究指明膏体堆存技术是国家绿色矿山建设的重要支撑。作为保障膏体堆存质量的新兴技术,管道絮凝技术是针对经过浓密环节后未能达到堆存标准的尾砂浆,在堆存排放口附近的管道内,使其与新型絮凝剂混合,在水力剪切破坏和混合作用下,优化絮体内部结构,改善浆体脱水能力;在尾矿浆排放后,结合重力沉积作用实现快速脱水,显着提高质量浓度、流变参数和早期沉积坡度等尾砂高浓度排放性能,从而保证堆存质量的复杂动态过程。现阶段,针对尾砂管道絮凝过程及其高浓度排放性能（即质量浓度、流变参数和早期沉积坡度）及其相互关系尚缺乏系统性研究,传统的单一絮凝理论表现出较差的适用性。尾砂高浓度排放性能是其内部絮体行为的外在表现,絮体行为是尾砂高浓度排放性能的内在原因。因此,开展尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究具有重要意义。本文将管道絮凝过程分为三个阶段:初次絮体破坏阶段、二次絮体再生阶段和尾砂沉积脱水阶段。以絮凝剂筛选及两步骤絮凝条件优化为切入点,借助宏观实验、微细观实验和理论分析等手段,围绕管道絮凝过程中絮体行为演化及其高浓度排放性能开展研究。首先考察管道絮凝不同阶段的剪切作用对尾砂高浓度排放性能的影响,获得了剪切作用的最优范围;然后分别探究了初次絮体破坏阶段和二次絮体再生阶段的絮体行为模式,阐释了尾砂高浓度排放性能变化的内在原因;最后提出了剪切比例系数的概念,构建了尾砂高浓度排放性能的理论预测模型,实现了对管道絮凝过程的有效分析。完成的主要研究工作包括:（1）完成了絮凝剂筛选和两步骤絮凝实验条件优化。通过单一絮凝实验、组合絮凝实验,为加拿大某铁矿山细尾砂筛选出了两步骤絮凝实验的最优絮凝剂组合类型:阴离子絮凝剂923VHM+阳离子絮凝剂4800SSH;采用Box-Behnken方法进行5因素3水平响应曲面实验,设计了 46组两步骤絮凝条件优化实验,建立了底流浓度多元二次回归模型;借助响应曲面法分析了不同因素的交互作用对底流浓度的影响,最终获得最优实验参数。（2）考察了尾砂高浓度排放性能随管道絮凝不同阶段剪切作用的变化规律。采用自制小型管道絮凝实验装置,对该过程进行物理模拟,以速度梯度和停留时间的乘积值作为剪切作用指标,分别探讨了高浓度尾砂质量浓度、流变参数和早期沉积坡度随初次絮体破坏阶段和二次絮体再生阶段的剪切作用指标的变化规律,获得了最优的剪切作用范围。（3）分析了剪切作用下初次絮体细微观特性及絮体破坏行为的内在原因。考察了初次絮体破坏阶段的剪切作用对初次絮体平均粒径、絮体强度因子、微观结构和浆体Zeta电位的影响,对初次絮体破坏行为及其内在原因进行了分析:剪切破坏作用引发絮体结构断裂和表面剥离,产生尺寸分布合理的破碎絮体,同时扰动颗粒扩散层,降低破碎絮体间排斥作用,使絮凝浆体处于不稳定状态,为二次絮体再生提供最佳条件。（4）研究了剪切作用下二次絮体细微观特性及絮体再生行为的内在原因。探讨了二次絮体再生阶段的剪切作用对二次絮体平均粒径、絮体再生因子、微观结构和浆体Zeta电位的影响,发现了絮体能够实现完全恢复的现象。分析了二次絮体再生行为及其内在原因:剪切作用提高絮体与二次絮凝剂的碰撞几率,借助电中和与颗粒扩散层的扰动作用,形成致密二次絮网结构,是尾砂高浓度排放性能提高的根本原因。综合考虑管道絮凝过程絮体破坏-再生行为,提出了管道絮凝剪切破坏-促凝协同作用假说。（5）提出了尾砂高浓度排放性能理论预测模型。通过构建剪切破坏-促凝作用速度梯度和停留时间与絮体结构分解-聚集速率系数之间的关系,首次提出了剪切比例系数的概念。借助剪切比例系数与絮体结构参数之间的关系,建立了极限浓度预测模型;结合絮凝动力学方程,建立了屈服应力预测模型;借助非牛顿流体塑形粘度模型,推导出了塑形粘度预测模型;借助流体雷诺数与矿浆流变特性的关系,推导出了尾砂早期沉积坡度预测模型。确定了剪切比例系数的关键节点,对尾砂高浓度排放性能随剪切比例系数的变化规律进行分析,阐释了上述模型的合理性。（6）以美国铝业某尾砂堆存项目为工程背景,针对其细粒级尾矿产量大和脱水困难的实际情况,选择尾矿库内某试验区,设计了管道絮凝工艺流程。应用前文的理论预测模型,对高浓度尾砂流变参数和早期沉积坡度进行了分析。通过对比两个添加点获得的预测值,确定了合理的二次絮凝剂添加位置。试验区实际应用情况表明:理论模型预测准确,管道絮凝方案能够显着提高尾砂高浓度排放性能,为系统性解决难脱水尾矿合理处置的难题提供了实践基础。
刘乐德[6]（2020）在《水流紊动对三峡库区黏性泥沙絮凝沉降形态及沉速影响的试验研究》文中提出开展水流紊动对细颗粒泥沙形态和沉速影响的试验研究,有助于深入认识三峡库区的细颗粒泥沙的淤积特性对于库区水利调度、安全维护、航道治理、污染整治都有重要意义,然而在原位实时测量粘性泥沙絮凝沉降形态与沉速的技术还不够成熟需要进一步提高,才能够更好的研究泥沙运动的相关规律。因此本文设计了一种利用絮体分离室提高清晰度的图像采集、处理、分析系统并采用试验模拟的方法研究紊动对细颗粒泥沙絮凝沉降形态和沉速影响,分析粒子形态（本文中以粒径与分形维数来表征）随紊动剪切率变化规律,明确泥沙絮体沉速随紊动剪切率变化规律。取得了如下成果与结论:（1）针对需要模拟紊动条件下粘性泥沙絮凝沉降的问题本文研发了一种先进的、高清晰度与准确度的紊动絮凝沉降装置与图像采集系统,该装置与系统通过纵向振动格栅提供各向同性的均匀紊流,利用沉降装置中的絮体分离室分离泥沙絮体,减小背景值得干扰确保了图像采集系统的拍摄精度,实现了高清晰度的泥沙絮体原位观测,克服了泥沙絮体难以清晰观测的难点,为进一步图像处理奠定了可靠的基础。（2）设计了粒子示踪测速PTV（Particle Tracking Velocimetry）絮体图像处理分析系统,该系统是基于Imagej软件利用软件功能以及在此基础上二次开发得到的絮体粒径优化、分形维数以及沉速PTV算法计算程序,在静水非絮凝条件下验证了本系统计算值得准确性,实现了正确地同步测量分析泥沙沉降时的泥沙形态与沉速情况。（3）通过分析絮凝沉降试验中絮凝稳定态时长寿、忠县、奉节试验样沙粒径、分形维数随剪切率变化情况得到结论:（1）三峡库区粘性泥沙随剪切率变化情况是先增大,当剪切率增大到临界剪切率也就是20 s-1-25 s-1之间时粒径将会达到最大值然后粒径就会随剪切率增加而减小。（2）长寿、忠县、奉节三地的粘性泥沙絮凝稳定时絮凝度普遍在5.7-8.2之间,同时絮凝度也会随紊动剪切率先增加后降低,临界紊动剪切率也是20s-1-25 s-1。（3）长寿、忠县、奉节三地的粘性泥沙絮凝稳定时三维分形维数会先随剪切率快速增加达到一定值后趋于稳定或略有下降,其二维分形维数同样也是先快速增加后缓慢增加。（4）絮体间分形维数随粒径增大而降低,大絮体的三维分形维数（空间密实程度）与二维分形维数（投影的规整程度）都随着粒径增加而降低。（4）在絮凝沉降试验中通过分析中值粒径平均沉速与平均沉速在絮凝稳定态随剪切率变化情况发现,在絮凝稳定态时泥沙絮体的平均沉速与中值粒径平均沉速会随剪切率增大而增大,直到达到临界剪切率后沉速又会随剪切率增大而减小,临界剪切率在20 s-1-25 s-1之间。总的来说本研究首先为后续粘性泥沙絮凝沉降形态与沉速研究提供了有效的测量工具,其次研究清楚了在粘性泥沙泥沙絮凝沉降时紊动对粒径、分形维数的影响以及粒径与分形维数改变后对沉速的影响。
史帅星[7]（2020）在《粗颗粒矿物浮选运动特性及大型浮选机结构参数优化》文中提出近二十年来,随着矿产资源入选品位的降低和处理规模的增大,大型浮选设备的应用日益广泛,浮选机大型化已成为浮选设备的主要发展方向。2019年世界上最大规格的680m3充气机械搅拌式浮选机已投入生产。然而,以几何相似和动力学相似为基础的浮选机大型化方法,将矿浆作为均匀相考虑,忽略了矿浆中粗、细颗粒的差异以及浮选机大型化过程运输区距离显着增加的影响,造成大型浮选机粗颗粒回收率低的问题日益凸显。厘清浮选过程中粗颗粒的运动特性及浮选机运输区的调控方法是解决该问题的关键。因此,论文利用CFD仿真计算、3D-PIV测试、在线浮选动力学测试与工业试验等研究方法,以实验室尺度和工业尺度充气机械搅拌式浮选机浮选机为对象,研究分析浮选过程中粗颗粒的悬浮特征、上浮过程中矿化气泡粗颗粒负载的变化特点和运输区结构特征,进而对强化粗颗粒回收的大型充气机械搅拌式浮选机的设计方法开展系统研究,得到了如下研究结果:研究了不同尺度浮选机内粗颗粒的悬浮特征及影响因素。建立了实验室尺度浮选机悬浮试验系统,研究了叶轮离底悬浮临界转速的影响因素,确定了浮选机叶轮离底悬浮临界转速的结构影响系数和充气量影响系数;分析了粒度、叶轮转速、矿浆浓度和充气速率对粗、细颗粒差异悬浮的影响,研究发现,粒度和矿浆浓度对粗颗粒悬浮影响显着,与之不同的是,粒度和叶轮转速对细颗粒悬浮影响显着。对比研究了三种浮选过程中五种工业尺度浮选机内固体颗粒的悬浮特征,研究发现粗细颗粒差异化悬浮在浮选机上部区域普遍存在,随着浮选机容积变大其上部区域的固体颗粒的粗、细粒级粒度悬浮差异变大,高浓度分选条件下粗颗粒在浮选机运输区存在悬浮突变截面,在同一台浮选机内不同粒级重量悬浮与金属量悬浮两者变化并不一致。研究了浮选机内湍流强度的分布特征和矿化气泡上浮过程中负载粗颗粒部分的变化特征。建立了浮选机内液体流动湍流强度的实验室尺度测试系统和工业尺度CFD计算模型,研究表明浮选机上部湍流强度随转速的增加而增大,沿槽体向上在低转速下湍流强度先升高后降低,高转速下先升高后降低然后又升高;工业尺度浮选机内推泡锥和渐缩型的槽体结构使上部区域内液体改变了流动方向,在浮选机中心和槽壁中间区域流动形成了较强的湍流强度;与实验室尺度差别较大。建立工业尺度浮选机气泡负载测试系统,研究表明,粗选和扫选作业浮选机上部区域气泡重量负载能力变化不一致,在粗选作业浮选机内气泡上浮过程中其重量负载能力先降低再升高,扫选作业则是逐渐降低;粗选作业气泡上携带的+0.125mm粗粒级产率上浮过程中逐渐降低,细粒级产率逐渐升高,扫选作业趋势刚好相反。提出了通过减少气泡-颗粒集合体上浮输运距离和浮选机叶轮上部区域的湍流强度都可以减少粗颗粒脱落机会,从而改善粗颗粒的分选效果的思路。研究了充气机械搅拌式浮选机运输区的结构特征。建立了实验室尺度浮选机PIV测试系统,研究表明,运输区处在一个循环流场中,其几何特征较为清晰,呈近梯形。运输区在浮选机中心截面左右对称,在叶轮上方和溢流堰下方有近似直线的上下边界线,其靠近中心区域的内边界由运动方向相反的两条斜线和循环流场零速点连接而成,外边界贴近槽壁。提出了了通过提升叶轮空间位置和增大叶轮射流角调控运输区上下边界方法,并通过实验室选矿试验验证调控方法提高粗粒级矿物回收率的有效性。提出了以运输区调控为核心的强化粗颗粒回收的大型浮选机设计原则,开发了叶轮离底距离、导流装置及底部流动强化装置的设计方法。研究设计了强化粗颗粒回收容积为160 m3浮选机,建立了由2台160 m3浮选机组成的粗颗粒磷灰石浮选工业试验系统,并开展了工业验证试验。结果表明:与平行生产的40 m3粗颗粒浮选机相比P2O5回收率提高约14个百分点,其中-0.15+0.074mm粒级回收率提高了约13个百分点、-0.25+0.15mm粒级回收率提高了约12个百分点,+0.25mm粒级回收率提高了约10个百分点,粗粒级回收率提高幅度较大。以上研究表明:强化粗颗粒回收的160m3浮选机分选动力学环境适合于粗颗粒矿物的分选,证明了浮选机设计思路的正确性。论文综合采用多种分析测试方法,揭示了粗颗粒矿物在矿浆中的悬浮特征及上浮过程中矿化气泡上粗颗粒矿物负载变化规律;阐明了充气机械搅拌式浮选机运输区的结构特征;开发了大型浮选机强化粗颗粒回收的设计方法。论文研究结果丰富了浮选设备应用基础理论,完善我国在大型机械搅拌式浮选机粗颗粒回收研究上的不足,提升了我国浮选装备水平。
马立成[8]（2020）在《离心复合力场粗煤泥分选行为及分离机制研究》文中提出离心分选技术已广泛地应用于金、银、钨、锡等金属矿物分选和回收中,但目前国内外关于离心分选研究主要放在工业应用上,应用基础远远滞后于工程实践,早期的关于离心分选研究一般侧重于工艺现象的解释,理论方面多采用简单的模型描述分选过程,只能与实际分选结果定性一致。此外,现有离心分选设备还不能实现真正意义上的连续排料,使其难以应用于粗煤泥分选。本文以粗煤泥为研究对象,自主研发离心复合力场粗煤泥分选设备,运用矿物加工学、流体力学等多学科理论基础,采用理论分析、数值模拟、试验研究和数值分析等多种研究方法,阐明了不同操作参数下各物料属性在离心复合力场中的迁移规律和分选行为;建立了离心复合力场颗粒运动动力学方程,揭示了颗粒在离心复合力场中的分离机理;确定了离心复合力场中流膜平均厚度及对分选效果的影响规律,阐明了离心复合力场中液流和颗粒运动规律以及湍流特性;研发了离心复合力场粗煤泥连续分选系统,考察了操作参数等对粗煤泥分选效果的影响。本文的主要研究内容和结论为:（1）采用0.25-0.5 mm、0.5-0.63 mm、0.63-0.8 mm和0.8-1.0 mm四个窄粒级入料,考察了转速和反冲水压力对离心复合力场颗粒分选行为的影响规律:各窄粒级颗粒群在溢流产物中密度分配率随着粒度级增大而降低,并且各密度分配率随转速增大而减小,随反冲水压力增大;通过转速和反冲水压力的相互配合,可以显着调控细粒级（0.25-0.50mm）和中间粒级（0.5-0.63mm和0.63-0.8mm）物料在产物中的分配,而对0.8-1.0mm粗粒级颗粒分配率的调控作用不明显。（2）研究了转筒内物料粒度、密度及灰分的空间分布,结果表明:颗粒群在转筒内迁移过程中呈现出梯级迁移的特点,即物料按粒度和密度大小沿转筒底部依次向上迁移。并且在分选区,反冲水孔下部主要是较高密度且较粗的颗粒,反冲水孔上部主要是低密度颗粒。（3）基于窄粒级颗粒分选特性的差异性,试验研究了0.25-0.5 mm、0.5-0.63 mm、0.63-0.8 mm和0.8-1.0mm四个窄粒级颗粒群的分选特性,结合转速和反冲水压力对分选密度和分选效果综合评定结果表明:在一定转速下,随着反冲水压力增大,分选密度升高,Ep值也增大;在相同反冲水压力下,随着转速增大,分选密度降低,Ep值也降低。同时试验研究了粒度组成对0.25-1.0mm颗粒分选过程的影响,结果表明,分选条件一定的情况下,颗粒群的分选密度由物料的粒度组成决定:细粒级含量越多,分选密度越高,粗粒级含量越多,分选密度越低。（4）通过颗粒受力分析和量级比较,建立了颗粒在离心复合力场中径向运动的动力学微分方程,采用数值分析法结合离心复合力场中颗粒运动动力学分析,揭示了离心复合力场颗粒分离机制:离心力加速了颗粒的径向沉降,放大了不同密度颗粒间沉降速度差异,并在径向反冲水的作用下,进一步提高了轻重颗粒的径向运动差异,从而强化了轻重颗粒的分离效应。（5）结合理论分析和试验研究,对离心复合力场颗粒分选过程进行了研究,发现颗粒分选过程由以下三个阶段构成,并揭示了各阶段颗粒运动控制机制:第Ⅰ阶段:当床层未形成时,几乎没有发生分选作用,只有少数低密度级物料因受离心力较小,优先从分选转筒内分离出来,此过程主要受离心沉降控制;第Ⅱ阶段:即床层形成阶段,转筒内颗粒床层增厚,颗粒受离心力作用,流膜底层颗粒浓度增大,使颗粒群受到层间斥力增大,层间斥力和惯性离心力之间的相互作用使床层松散和分层,在这一阶段,颗粒由离心沉降控制转变为松散和分层驱动;第Ⅲ阶段:也即分选阶段,转筒内床层完全形成,分选区内颗粒群受离心力和反冲水作用强化分选过程,使床层再次松散,夹杂在底层的低密度颗粒重新进入分选区进行分选,从而强化分选过程。（6）采用试验研究方法测定了分选转筒内流膜平均厚度,构建了流膜厚度与转速和给水量之间的定量关系;并采用数值模拟方法研究了转筒内流膜的形成过程,结果表明转筒内流膜平均厚度的数值模拟结果与实验结果一致,间接验证了模型的可靠性。（7）运用CFD-DEM耦合方法对离心复合力场中液流和颗粒运动进行了模拟,通过CFD技术求解流场,再使用DEM方法计算颗粒系统运动受力情况,二者以一定的模型进行质量、动量和能量等传递进行耦合计算。分析了液流结构、液流速度分布、湍流特性、颗粒运动轨迹、颗粒分布特征及颗粒运动速度,结果表明:颗粒运动与流体具有较好的跟随性;转筒内液流运动速度大小为:切向速度>轴向速度>径向速度;在分选区,由于径向的反冲水作用,液流的切向速度减小,轴向速度和径向速度均增大。（8）对离心复合力场中湍流特性研究表明:与分层区相比,分选区由于径向的反冲水的作用,流入分选转筒内反冲水的流速增大,时均流速增大,转筒内液流的湍流动能和湍流耗散率提高,形成显着的湍流速度梯度,使颗粒受到的向心“浮力”增大;同时,反冲水的脉动,使颗粒群再次松散,使发生错配的颗粒进行二次分选,从而强化颗粒分选效应。（9）研制了离心复合力场连续分选机,构建了离心复合力场连续分选系统,对0.25-1.0mm和0.25-2.0mm两种粗煤泥进行了分选试验,分别建立了精煤产率、精煤灰分、分选密度和Ep值与操作参数之间的关系式,考察了离心力、反冲水压力和给料量操作参数对两种粗煤泥分选结果的影响:给料量对分选效果影响不显着,离心力和反冲水压力的相互作用是影响两种粗煤泥分选效果的主要因素,反冲水一定的情况下,增大离心力,分选密度降低,可能偏差降低;离心力一定的情况下,增大反冲水压力,分选密度升高,可能偏差增大。（10）参数优化试验结果表明:0.25-1.0mm的粗煤泥在离心力为40G、反冲水压力为0.08Mpa时获得产率为66.16%、灰分为6.72%的精煤,Ep值为0.13。0.25-2.0mm的粗煤泥在离心力为25G、反冲水压力为0.06Mpa时获得产率为58.52%、灰分为5.43%的精煤,Ep值为0.15。
周旭[9]（2019）在《全尾砂浓密过程絮团结构演化及脱水规律研究》文中认为全尾砂膏体充填是金属矿绿色开采的主要发展方向,尾矿浓密是实现膏体充填的关键工艺环节之一,直接影响系统运行状态及充填效果。本文围绕絮团结构演化特征和导水通道的形成和分布规律,开展了基于泥层渗透性和压缩性的全尾砂脱水性能的研究,完成的主要工作包括:（1）开展了絮凝沉降性能影响因素研究,获取了沉降过程絮团的SEM图像,分析了絮团结构的分形特征。基于絮团SEM图像分析,建立了絮凝沉降过程絮团结构特征与絮团分形维数的关系,划分了絮网结构泥层中絮团间隙水、孔隙水、表面水和结合水的4种水分类型,建立了絮团孔隙率和絮团水分质量分数的指数函数关系。（2）开展了絮团结构的FBRM和PVM实时在线原位监测实验,建立了全尾砂压缩浓密过程絮团结构演化阶段性特征与絮团破裂程度的直接联系。基于全尾砂压缩浓密过程絮团尺寸、数量分布以及实时显微图像,分析了剪切作用对絮团结构、絮团强度的影响,将全尾砂压缩浓密过程絮团结构演化分为生长期、重构期和破碎期3个阶段。（3）探索了全尾砂压缩浓密过程导水通道的分布规律和持续时间特征,提出了基于固体体积分数的有效应力表征函数。建立了导水通道与超孔隙水压力的关联机制,定义了稳定和不稳定导水通道的结构特征,明确了导水通道在泥层的分布规律和持续时间特征。基于有效应力与超孔隙水压力的转化模式,建立了泥层脱水过程有效应力与料浆固体体积分数的幂函数关系。（4）分析了絮团密实化程度,明确了剪切速率和初始泥层高度对全尾砂浓密性能的影响,建立了固体通量密度表征函数。形成了以有效干涉沉降系数和渗透性系数的泥层渗透性能表征体系,和以固体扩散系数和稠化系数的泥层压缩性能表征体系,建立了全尾砂浓密过程固体通量密度表征函数,量化分析了剪切速率和初始泥层高度对全尾砂浓密性能的影响程度。（5）基于固体通量密度,分析了膏体浓密机稳态运行条件和脱水效率,建立了耙架扭矩和泥层料浆浓度的直接联系,提出了膏体浓密机合理的运行策略。以某铜矿膏体项目为背景,分析了膏体浓密机固体通量、稳态运行条件和单位面积处理能力。提出了考虑不同泥层高度料浆屈服应力的耙架计算模型,并通过CFD数值模拟建立了不同料浆浓度和剪切速率条件下耙架扭矩的数学模型,提出了膏体浓密机合理的运行策略。
张克博[10]（2019）在《岩屑颗粒沉降阻力及其休止角计算模型》文中进行了进一步梳理在水平井、丛式井等井型钻井工程中,停泵工况下钻井液会停止循环,所携带岩屑也将停止上返。由于岩屑与钻井液之间存在密度差,直井段岩屑因重力发生沉降,如果不能及时完成停泵工况下的操作,直井段岩屑会不断沉积在大斜度井段而形成岩屑床,当该井段岩屑床达到一定厚度,因岩屑自身重力沿井斜方向有一定的分力作用,岩屑床可能发生下滑甚至整体崩塌,最终导致掩埋井眼、卡钻等井下事故的发生。研究岩屑颗粒于停泵工况下在直井段的沉降末速度,进而预测大斜度井段沉积的岩屑床厚度,以便尽快完成停泵操作,避免井底岩屑床过厚发生下滑,同时,一旦井底岩屑床整体下滑掩埋井眼,造成沉砂卡钻等井下事故,必须要进行解卡等操作,因而,研究大斜度井段岩屑床形成后在井眼内的静态平衡条件,也即岩屑床的休止角问题,这有利于预测沉砂卡钻位置。首先描述了表征颗粒特征的参数,通过对比实际钻井中的岩屑沉降工况,认为使用筛选平均径和三轴径作为岩屑沉降的当量直径,使用Corey形状因子表征岩屑的不规则程度,然后以斯托克斯阻力方程和牛顿—雷廷智公式为基础,提出阻力占比系数的概念,推导了岩屑颗粒沉降阻力方程,用以计算各个流态下岩屑的沉降末速度。通过量纲分析法认为阻力占比系数是颗粒雷诺数的函数,为了求得它们之间的函数关系式,通过岩屑颗粒在饱和盐水和聚丙烯酰胺溶液中的沉降实验,获得大量实验数据,拟合出这一函数关系式,使得所建立的颗粒阻力沉降方程可求。研究岩屑床休止角问题对井眼清洁意义重大,通过分析岩屑在平均岩屑床面的粒间作用力,从受力平衡角度出发,建立完善了颗粒滑动和滚动两种情况下岩屑休止角理论模型。根据楔入堆积模型,考虑土力学中的相关知识,得出了摩擦系数的求解公式。在讨论楔入堆积模型时,考虑了颗粒的液膜厚度,由于钻井液的性质不同于水,使得岩屑表面的液膜厚度不同于泥沙表面的液膜厚度,通过岩屑在不同浓度聚丙烯酰胺溶液中的休止角实验值,得到岩屑表面的液膜厚度,同时还研究溶液浓度对岩屑休止角的影响,最后得出岩屑床休止角的范围,为相关井眼清洁提供理论参考
二、紊流中颗粒沉降速度的测量方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、紊流中颗粒沉降速度的测量方法（论文提纲范文）
（1）颗粒形状对颗粒与气泡粘附—脱附行为的影响机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 技术路线 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 矿物颗粒与气泡作用机理研究进展 |
| 2.2 不同形状矿物颗粒浮选研究进展 |
| 3 不同形状颗粒浮选试验研究 |
| 3.1 试验样品及试验方法 |
| 3.2 颗粒形状对石英浮选的影响规律 |
| 3.3 颗粒形状对煤浮选的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同形状颗粒与气泡粘附行为研究 |
| 4.1 不同形状颗粒的气泡负载量研究 |
| 4.2 规则形状颗粒与气泡的粘附概率研究 |
| 4.3 颗粒几何要素与气泡粘附行为 |
| 4.4 颗粒几何要素与气泡粘附行为分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 不同形状颗粒与气泡脱附行为研究 |
| 5.1 不同形状颗粒的浮选脱附规律研究 |
| 5.2 不同形状颗粒的气泡兼并脱附规律研究 |
| 5.3 不同形状颗粒振荡脱附规律研究 |
| 5.4 规则形状颗粒振荡脱附行为研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 不同形状颗粒与气泡粘附-脱附过程作用力研究 |
| 6.1 颗粒与气泡粘附-脱附过程作用力的测量 |
| 6.2 颗粒与气泡粘附-脱附过程作用力的计算 |
| 6.3 球形颗粒与气泡粘附-脱附过程的影响因素 |
| 6.4 球缺颗粒与气泡粘附-脱附过程 |
| 6.5 球缺颗粒、球形颗粒与气泡粘附-脱附过程的对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 溜槽设备概述 |
| 1.3 斜面流分选理论 |
| 1.3.1 斜面流中的水流运动规律 |
| 1.3.2 斜面流中的分层理论 |
| 1.4 CFD在选矿领域的应用 |
| 1.5 本课题研究目的及主要内容 |
| 1.5.1 本课题研究的目的及意义 |
| 1.5.2 研究的主要内容 |
| 第二章 磁性皮带溜槽流场特性数值计算 |
| 2.1 磁性皮带溜槽清水流场特性 |
| 2.1.1 流场速度剖面的推导 |
| 2.2 磁性皮带溜槽矿浆流场特性 |
| 2.2.1 速度垂线分布规律 |
| 2.3 磁性皮带溜槽流场的仿真计算 |
| 2.3.1 模型构建 |
| 2.3.2 模拟结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁性皮带溜槽内颗粒分选行为 |
| 3.1 颗粒分选临界粒度分析 |
| 3.2 皮带溜槽最小分选距离 |
| 3.3 沉积颗粒运动稳定性分析 |
| 3.4 颗粒浓度垂线分布规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁性皮带溜槽的设计与研制 |
| 4.1 设备的设计思路 |
| 4.2 设备主要结构与参数设计 |
| 4.2.1 设备主要组成结构 |
| 4.2.2 设备运行过程 |
| 4.2.3 设备结构参数的确定 |
| 4.2.4 设备操作参数的确定 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 矿物分选试验 |
| 5.1 试验仪器设备 |
| 5.2 攀枝花钛铁矿分选试验 |
| 5.2.1 矿样制备与性质 |
| 5.2.2 设备操作参数试验 |
| 5.2.3 其它设备对比试验 |
| 5.3 铁山垅黑钨细泥分选试验 |
| 5.3.1 试样性质 |
| 5.3.2 分选试验 |
| 5.3.3 其它设备对比试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（3）动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 巷道截流堵水技术 |
| 1.2.2 泥沙运动与物料输送 |
| 1.2.3 颗粒介质力学 |
| 1.2.4 砂土渗流理论 |
| 1.2.5 岩土注浆理论 |
| 1.2.6 固液两相流模拟 |
| 1.3 动水截流堵巷技术存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统 |
| 2.1 相似准则研究 |
| 2.1.1 相似条件分析 |
| 2.1.2 相似准则分析 |
| 2.1.3 相似参数分析 |
| 2.2 平台研究对象 |
| 2.3 平台参数设定 |
| 2.4 试验系统设计 |
| 2.4.1 主要功能 |
| 2.4.2 系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动水环境骨料运移堆积理论与试验研究 |
| 3.1 骨料颗粒的受力状态分析 |
| 3.1.1 泥沙运动学相关概念 |
| 3.1.2 起动流速 |
| 3.1.3 动水休止角 |
| 3.1.4 沉降速度 |
| 3.2 骨料运移堆积的一般过程与规律 |
| 3.2.1 单孔灌注堆积体形态演化规律 |
| 3.2.2 多孔灌注堆积体形态演化规律 |
| 3.2.3 骨料灌注期间的几种典型现象 |
| 3.2.4 动水中骨料颗粒起动流速分析 |
| 3.3 动水中骨料灌注截流过程影响因素研究 |
| 3.3.1 正交试验原理 |
| 3.3.2 正交试验设计方案 |
| 3.3.3 正交试验数据分析 |
| 3.3.4 初始流速对灌注过程的影响 |
| 3.3.5 投料速度对灌注过程的影响 |
| 3.3.6 巷道坡度对灌注过程的影响 |
| 3.3.7 巷道糙度对灌注过程的影响 |
| 3.3.8 骨料粒径对灌注过程的影响 |
| 3.4 其他相关因素分析 |
| 3.4.1 孔间距及钻孔数量 |
| 3.4.2 投料次序 |
| 3.5 动水截流接顶-溃坝机制分析 |
| 3.5.1 截流各阶段的水力学状态 |
| 3.5.2 接顶溃坝过程的力学机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 动水环境骨料注浆加固理论与试验研究 |
| 4.1 浆液在骨料中运动的模型研究 |
| 4.1.1 骨料堆积形态及空间分区 |
| 4.1.2 水泥浆的颗粒性与流动性 |
| 4.1.3 堆积疏松区浆液运移特征 |
| 4.1.4 堆积密实区浆液运移特征 |
| 4.1.5 骨料中浆液的运移扩散方程 |
| 4.1.6 主要注浆阶段的灌浆量分布 |
| 4.2 水泥浆液性能测定 |
| 4.2.1 测试方法 |
| 4.2.2 测试结果 |
| 4.3 骨料中浆液可注性测试 |
| 4.3.1 静态测试 |
| 4.3.2 动态测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 骨料灌注截流过程流固耦合数值模拟研究 |
| 5.1 固-液两相流耦合方法原理 |
| 5.1.1 计算流体动力学原理 |
| 5.1.2 离散单元法原理 |
| 5.1.3 固-液两相流耦合原理 |
| 5.2 固-液两相流耦合模型的适应性验证 |
| 5.2.1 颗粒沉降特性的模拟验证 |
| 5.2.2 颗粒起动速度的模拟验证 |
| 5.2.3 堆积形态与流场的模拟验证 |
| 5.2.4 灌注速度与动水携砂能力模拟 |
| 5.2.5 阻水消压作用与流量分布规律模拟 |
| 5.3 骨料堆积一般过程模拟 |
| 5.3.1 骨料堆积的几个阶段 |
| 5.3.2 灌注过程中流速及压力演化 |
| 5.4 倾斜巷道中骨料堆积过程模拟 |
| 5.4.1 静水条件下的堆积 |
| 5.4.2 动水条件下的堆积 |
| 5.4.3 倾角对起动速度的影响 |
| 5.5 双巷条件下骨料堆积过程模拟 |
| 5.5.1 工况1 下双巷截流过程模拟 |
| 5.5.2 工况2 下双巷截流过程模拟 |
| 5.6 相关技术问题探讨 |
| 5.6.1 关于接顶过程 |
| 5.6.2 关于堆积长度 |
| 5.6.3 关于钻孔数量 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 阻水墙与巷道围岩相互作用机理研究 |
| 6.1 阻水墙与围岩相互作用的解析模型 |
| 6.1.1 Mindlin位移解简介 |
| 6.1.2 阻水墙应力分布的解析解 |
| 6.2 阻水墙的受状态分析及破坏判据 |
| 6.2.1 阻水墙轴向应力及剪力分布 |
| 6.2.2 阻水墙受力和来水压力的关系 |
| 6.2.3 弹性模量比对应力分布的影响 |
| 6.2.4 水压载荷对阻水墙的应力影响范围 |
| 6.2.5 阻水墙的强度破坏判据 |
| 6.3 阻水墙与围岩受力状态数值模拟 |
| 6.3.1 Flac3D软件简介及数值模型 |
| 6.3.2 堵水之前过水巷道的受力状态 |
| 6.3.3 注浆之后阻水墙的受力状态 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 动水截流堵巷工程参数估算与技术优化 |
| 7.1 典型工程数据统计与分析 |
| 7.2 阻水墙工程量预测方法研究 |
| 7.2.1 阻水墙堆积段长度的控制因素 |
| 7.2.2 基于施工过程的堆积段长度预测 |
| 7.2.3 基于数据分析的堆积段长度预测 |
| 7.3 灌注期间骨料粒径选择判据 |
| 7.4 钻孔数量与间距分析预测 |
| 7.5 阻水墙建造施工过程优化 |
| 7.5.1 技术体系建立 |
| 7.5.2 施工过程优化 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 动水截流堵巷技术现场工程应用 |
| 8.1 项目背景 |
| 8.2 技术模型分析 |
| 8.3 截流方案设计 |
| 8.3.1 总体技术方案 |
| 8.3.2 骨料用量估计 |
| 8.3.3 钻孔数量预计 |
| 8.3.4 骨料粒径选取 |
| 8.3.5 钻探工程设计 |
| 8.4 截流堵水过程 |
| 8.4.1 骨料灌注 |
| 8.4.2 注浆加固 |
| 8.4.3 效果评价 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 相似模拟、室内试验及现场工程应用照片 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液固两相流动的数值模拟 |
| 1.2.1 液固两相流动的直接数值模拟 |
| 1.2.2 液固两相流动的连续-离散颗粒模型 |
| 1.2.3 双流体模型及颗粒动理学理论 |
| 1.2.4 颗粒在液相流体中的紊动扩散 |
| 1.3 液固流化床内的颗粒流动 |
| 1.4 钻井环空内的岩屑颗粒输运 |
| 1.5 非牛顿流体-颗粒两相流动及其相间曳力 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 液固两相流动数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液固两相控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 非牛顿流体本构方程 |
| 2.2.4 颗粒相本构方程 |
| 2.3 液固两相流颗粒动理学模型 |
| 2.3.1 液固两相流颗粒相本构关系 |
| 2.3.2 颗粒剪切粘度 |
| 2.3.3 颗粒压力 |
| 2.3.4 颗粒体积粘度 |
| 2.3.5 颗粒脉动能传导系数 |
| 2.4 非牛顿流体-颗粒相间作用 |
| 2.4.1 高浓度下的非牛顿流体-颗粒相间曳力 |
| 2.4.2 低浓度下的非牛顿流体-颗粒相间曳力 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 流化床内液固两相流动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鼓泡流化床内液固两相流动的数值模拟 |
| 3.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.2.2 颗粒粘度及剪切应力与原颗粒动理学模型的对比 |
| 3.2.3 颗粒浓度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.2.4 颗粒速度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.2.5 鼓泡床内液相表观流速的影响 |
| 3.3 循环流化床内液固两相流动的数值模拟 |
| 3.3.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.3.2 颗粒浓度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.3.3 颗粒速度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.3.4 颗粒粘度与原颗粒动理学模型的对比 |
| 3.3.5 循环回路内颗粒流动特性分析 |
| 3.3.6 提升管内液相表观流速的影响 |
| 3.3.7 提升管内固液流量比率的影响 |
| 3.4 非牛顿流体-颗粒相间作用的模拟 |
| 3.4.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.4.2 高颗粒浓度下非牛顿曳力模型的验证 |
| 3.4.3 低颗粒浓度下非牛顿曳力模型的验证 |
| 3.4.4 非牛顿流体-颗粒相间曳力系数对比分析 |
| 3.4.5 非牛顿流体作用下的颗粒粘度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钻井环空内液固两相流动特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钻井环空内岩屑运移机理研究 |
| 4.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.2.2 计算模型验证 |
| 4.2.3 三层岩屑运移流型分析 |
| 4.2.4 钻井液流速的影响 |
| 4.2.5 井筒倾斜角的影响 |
| 4.2.6 岩屑粒径及钻进速度的影响 |
| 4.3 钻杆行星运动的环空内岩屑输运数值模拟 |
| 4.3.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.3.2 钻杆行星运动井筒内岩屑流态分析 |
| 4.3.3 钻杆旋转状态的影响 |
| 4.3.4 钻杆自转及公转速度的影响 |
| 4.3.5 钻杆公转半径的影响 |
| 4.4 脉冲钻井环空内岩屑输运数值模拟 |
| 4.4.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.4.2 脉冲钻井岩屑运移流态分析 |
| 4.4.3 不同井筒结构内的脉冲钻井携岩 |
| 4.4.4 钻井液脉冲振幅及频率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 赫巴流体流变特性对钻井环空内颗粒流动的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钻井环空内赫巴特性钻井液携屑数值模拟 |
| 5.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 5.2.2 赫巴流体屈服应力对岩屑运移的影响 |
| 5.2.3 赫巴流体稠度系数对岩屑运移的影响 |
| 5.2.4 赫巴流体流性指数对岩屑运移的影响 |
| 5.2.5 赫巴流体流变参数对环空压降的影响 |
| 5.2.6 赫巴流体流变参数对拟颗粒温度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 管道絮凝技术发展历程 |
| 1.3.2 尾砂絮凝原理及剪切作用的影响 |
| 1.3.3 絮体行为及管道絮凝理论研究 |
| 1.3.4 尾砂高浓度排放性能及其预测模型 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 絮凝剂筛选及两步骤絮凝实验条件优化 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 单一絮凝剂筛选实验 |
| 2.2.1 实验过程 |
| 2.2.2 沉降曲线分析 |
| 2.2.3 底流浓度和上清液浊度分析 |
| 2.3 絮凝剂组合筛选实验 |
| 2.3.1 实验过程 |
| 2.3.2 底流浓度和清液浊度分析 |
| 2.4 两步骤絮凝条件优化实验 |
| 2.4.1 实验设计 |
| 2.4.2 实验结果 |
| 2.4.3 各因素交互作用分析 |
| 2.4.4 两步骤絮凝最优实验条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 管道絮凝对尾砂高浓度排放性能的影响研究 |
| 3.1 管道絮凝过程的不同阶段 |
| 3.2 管道絮凝过程的实验装置 |
| 3.2.1 相似模拟原理 |
| 3.2.2 实验装置设计 |
| 3.3 管道絮凝过程的实验方案 |
| 3.3.1 絮凝动力学理论基础 |
| 3.3.2 实验方案及过程 |
| 3.4 不同阶段对尾砂高浓度排放性能的影响 |
| 3.4.1 剪切作用参数的获取 |
| 3.4.2 初次絮体破坏阶段的剪切作用影响 |
| 3.4.3 二次絮凝再生阶段的剪切作用影响 |
| 3.5 管道絮凝过程分析 |
| 3.5.1 初次絮体破坏阶段分析 |
| 3.5.2 二次絮体再生阶段分析 |
| 3.5.3 尾砂沉积脱水阶段分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 初次絮体特性及其剪切破坏行为分析 |
| 4.1 初次絮体尺寸与絮体强度因子 |
| 4.1.1 初次絮体尺寸 |
| 4.1.2 初次絮体强度因子 |
| 4.2 初次絮体微观结构与其分形维数 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 初次絮网结构图像分析结果 |
| 4.3 初次絮凝浆体Zeta电位 |
| 4.4 初次絮体剪切破坏行为分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 二次絮体特性及其剪切再生行为分析 |
| 5.1 二次絮体尺寸与再生因子 |
| 5.1.1 二次絮体尺寸 |
| 5.1.2 二次絮体再生因子 |
| 5.2 二次絮体微观结构与其分形维数 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 二次絮网结构图像分析结果 |
| 5.3 二次絮凝浆体Zeta电位 |
| 5.4 二次絮体剪切再生行为分析 |
| 5.5 剪切破坏-促凝协同作用假说 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 尾砂高浓度排放性能理论预测模型 |
| 6.1 剪切比例系数的提出 |
| 6.1.1 极限浓度的计算结果 |
| 6.1.2 基于剪切比例系数的极限浓度模型 |
| 6.2 基于剪切比例系数的高浓度尾砂屈服应力模型 |
| 6.3 基于剪切比例系数的高浓度尾砂塑性粘度模型 |
| 6.4 基于剪切比例系数的高浓度尾砂早期沉积坡度模型 |
| 6.5 尾砂高浓度排放性能预测模型综合分析 |
| 6.5.1 剪切比例系数的关键节点 |
| 6.5.2 尾砂高浓度排放性能变化规律分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 某尾矿库管道絮凝系统设计 |
| 7.1 美国铝业瓦格鲁普尾砂堆存系统 |
| 7.1.1 工程概况 |
| 7.1.2 原有工艺流程及存在问题 |
| 7.2 管道絮凝系统设计 |
| 7.2.1 设计依据 |
| 7.2.2 管道絮凝工艺流程 |
| 7.2.3 剪切作用参数调控 |
| 7.3 尾砂高浓度排放性能的试验效果 |
| 7.3.1 尾砂高浓度排放性能预测 |
| 7.3.2 尾砂高浓度排放性能实测及对比 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）水流紊动对三峡库区黏性泥沙絮凝沉降形态及沉速影响的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 絮凝过程机理与影响因素 |
| 1.2.2 紊动对粘性泥沙絮凝沉降的影响 |
| 1.2.3 紊动条件下粘性泥沙絮凝沉速、粒径以及分形维数测量方法 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 三峡库区黏性泥沙样品采集及组分分析 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 长寿采样现场概况 |
| 2.1.2 忠县采样现场概况 |
| 2.1.3 奉节采样现场概况 |
| 2.2 泥沙样品采集与处理 |
| 2.3 泥沙样品特性分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 絮凝沉降装置与絮体图像采集系统 |
| 3.1 各向同性紊动絮凝沉降装置 |
| 3.1.1 絮凝沉降柱 |
| 3.1.2 振动格栅 |
| 3.1.3 絮体分离室 |
| 3.1.4 紊动强度控制器 |
| 3.1.5 其他辅助设备水箱、水泵、电机 |
| 3.2 絮体图像采集系统 |
| 3.2.1 系统硬件与软件 |
| 3.2.2 絮体照片采集 |
| 3.2.3 精度标定 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 絮体图像处理分析方法 |
| 4.1 图像预处理与软件 |
| 4.2 絮体图像预处理 |
| 4.3 絮体沉速计算 |
| 4.3.1 PTV颗粒匹配 |
| 4.3.2 最近邻粒子循环匹配 |
| 4.3.3 沉速计算 |
| 4.5 粒径与分形维数的计算 |
| 4.6 基于Imagej的 PTV系统准确性检验 |
| 4.6.1 阈值分割与粒径计算准确性检验 |
| 4.6.2 沉速准确性验证 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 水流紊动对粘性泥沙絮体形态的影响 |
| 5.1 试验设置 |
| 5.2 絮体粒径变化试验结果 |
| 5.2.1 粘性泥沙稳定态时各剪切率泥沙絮体级配发育状况 |
| 5.2.2 粘性泥沙絮凝稳定态粒径与絮凝度随剪切力变化情况 |
| 5.3 絮体分形维数变化试验结果 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 水流紊动对粘性泥沙絮凝沉速的影响 |
| 6.1 试验设置 |
| 6.2 絮凝稳定态沉降沉速在随剪切率变化趋势 |
| 6.3 测量沉速分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间研究成果 |
（7）粗颗粒矿物浮选运动特性及大型浮选机结构参数优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 浮选过程中的粗颗粒尺寸 |
| 2.2 矿物颗粒在浮选过程中的运动特性 |
| 2.2.1 颗粒与气泡的相互作用 |
| 2.2.2 气、液、固三相流场特征 |
| 2.2.3 颗粒在矿浆中的悬浮特征 |
| 2.2.4 浮选机内浮选动力学特征 |
| 2.2.5 泡沫层中颗粒的运动特征 |
| 2.3 浮选机的大型化研究现状 |
| 2.3.1 浮选机大型化进程 |
| 2.3.2 浮选机大型化方法 |
| 2.4 粗颗粒浮选设备技术现状 |
| 2.4.1 机械搅拌式浮选机 |
| 2.4.2 泡沫分离机 |
| 2.4.3 流态化床浮选设备 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 研究内容及研究方法 |
| 3.1 研究目标及技术路线 |
| 3.1.1 研究目标 |
| 3.1.2 技术路线 |
| 3.2 研究内容 |
| 3.3 研究方法和工具 |
| 3.3.1 实验室尺度浮选机 |
| 3.3.2 皮托管流速测量方法 |
| 3.3.3 粒子成像测试技术 |
| 3.3.4 矿浆中固体颗粒悬浮测试 |
| 3.3.5 充气速率测试 |
| 3.3.6 含气率测试 |
| 3.3.7 气泡直径测试 |
| 3.3.8 气泡负载测试 |
| 3.3.9 CFD仿真计算 |
| 4 粗颗粒矿物在矿浆中的悬浮特征研究 |
| 4.1 充气机械搅拌浮选机悬浮相似放大 |
| 4.2 浮选槽内颗粒差异化悬浮的影响因素 |
| 4.2.1 悬浮试验系统 |
| 4.2.2 固体颗粒离底悬浮的叶轮临界转速 |
| 4.2.3 颗粒差异化悬浮的影响因素分析 |
| 4.3 工业尺度浮选机内粗矿物悬特征研究 |
| 4.3.1 黄铜矿浮选过程中大型浮选机内粗颗粒悬浮特征 |
| 4.3.2 黄铁矿浮选过程中浮选机内粗颗粒悬浮特征 |
| 4.3.3 钛铁矿浮选过程中浮选机内粗颗粒悬浮特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 上浮过程中矿化气泡上粗颗粒矿物负载的变化 |
| 5.1 浮选机内的湍流特征 |
| 5.1.1 实验室尺度浮选机内的湍流特征 |
| 5.1.2 工业尺度浮选机内的湍流特征 |
| 5.2 矿化气泡粗颗粒负载特性研究 |
| 5.2.1 不同作业浮选机内的气泡特征 |
| 5.2.2 矿化气泡上浮过程中的负载能力变化 |
| 5.2.3 泡沫表层中+0.125mm粗粒级矿物的变化特征 |
| 5.2.4 泡沫产品中粗粒级矿物沿流程的分布特征 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 运输区结构特征及调控方法研究 |
| 6.1 CFD和PIV方法的对比研究 |
| 6.1.1 流场型式 |
| 6.1.2 叶轮下方的流动 |
| 6.1.3 叶轮循环量 |
| 6.1.4 轴功率 |
| 6.2 运输区结构特征的研究 |
| 6.3 运输区调控方法的研究 |
| 6.3.1 叶轮空间位置变化对运输区结构影响分析 |
| 6.3.2 叶轮射流角对运输区结构影响分析 |
| 6.3.3 两种运输区调控方法的对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 粗颗粒强化回收的160m~3浮选机优化设计研究 |
| 7.1 粗颗粒强化回收的大型浮选机设计思路 |
| 7.2 浮选机主体结构及关键参数设计 |
| 7.2.1 槽体形式与叶轮运转参数设计 |
| 7.2.2 底部流动强化装置与导流装置设计 |
| 7.2.3 叶轮与槽底的距离设计 |
| 7.2.4 泡沫控制装置设计 |
| 7.3 浮选机固体颗粒悬浮分析 |
| 7.3.1 宏观流动分析 |
| 7.3.2 浮选机内单一粒径固相颗粒的悬浮特点 |
| 7.3.3 浮选机多粒径组合下固相颗粒的悬浮特点 |
| 7.4 浮选机工业验证试验 |
| 7.4.1 气液两相动力学验证测试 |
| 7.4.2 带矿生产验证测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 今后研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）离心复合力场粗煤泥分选行为及分离机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 离心复合力场分选技术研究 |
| 1.2.2 离心复合力场分选理论研究 |
| 1.2.3 数值模拟研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 试验装置和试验材料 |
| 2.1 离心分选机基本参数 |
| 2.1.1 离心分离因数 |
| 2.1.2 转筒结构设计 |
| 2.1.3 内转筒加工 |
| 2.2 分选系统构建 |
| 2.3 物料性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 离心复合力场中颗粒迁移与分选行为研究 |
| 3.1 试验材料及方法 |
| 3.1.1 试验材料制备 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 离心复合力场颗粒迁移规律 |
| 3.2.1 相同密度级窄粒级颗粒迁移规律 |
| 3.2.2 相同密度宽粒级颗粒迁移规律 |
| 3.2.3 窄粒级粗煤泥颗粒群迁移规律 |
| 3.3 物料在分选转筒内空间分布 |
| 3.3.1 颗粒粒度分布 |
| 3.3.2 颗粒密度分布 |
| 3.3.3 灰分空间分布 |
| 3.4 基于物料性质差异的分选行为研究 |
| 3.4.1 物料性质对分选效果影响的理论分析 |
| 3.4.2 窄粒级物料分选特性研究 |
| 3.4.3 粒度组成对分选过程的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 离心复合力场中颗粒分离机理研究 |
| 4.1 颗粒群的松散与分层 |
| 4.2 离心复合力场颗粒分离动力学分析 |
| 4.2.1 颗粒受力学分析 |
| 4.2.2 颗粒径向上分离动力学模型 |
| 4.2.3 离心复合力场颗粒分离模型求解 |
| 4.2.4 分离动力学模型验证 |
| 4.3 离心复合力场颗粒分选动力学过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 离心复合力场中液流与颗粒运动特性研究 |
| 5.1 离心复合力场流膜厚度分析 |
| 5.1.1 流膜平均厚度实验 |
| 5.1.2 结果与讨论 |
| 5.2 流膜厚度对分选效果的影响 |
| 5.3 离心复合力场数值模拟研究 |
| 5.4 离心复合力场液流运动 |
| 5.4.1 流膜形成过程 |
| 5.4.2 流膜平均厚度验证 |
| 5.4.3 液流结构模型 |
| 5.4.4 液流速度分布 |
| 5.4.5 反冲水对分选区液流运动影响 |
| 5.5 颗粒运动 |
| 5.5.1 颗粒运动轨迹 |
| 5.5.2 颗粒分布 |
| 5.5.3 颗粒速度分布 |
| 5.6 离心复合力场中湍流特性 |
| 5.6.1 湍流动能分析 |
| 5.6.2 湍流耗散率分析 |
| 5.7 本章结论 |
| 6 离心复合力场粗煤泥分选试验 |
| 6.1 连续排料分选系统 |
| 6.2 试验原料及试验方法 |
| 6.2.1 试验原料 |
| 6.2.2 试验方法 |
| 6.3 0.25-1.0mm粗煤泥分选 |
| 6.3.1 各因素对精煤产率的影响 |
| 6.3.2 各因素对精煤灰分的影响 |
| 6.3.3 各因素对分选密度的影响 |
| 6.3.4 各因素对Ep值的影响 |
| 6.3.5 参数优化 |
| 6.4 0.25-2.0mm粗煤泥分选 |
| 6.4.1 各因素对精煤产率的影响 |
| 6.4.2 各因素对精煤灰分的影响 |
| 6.4.3 各参数对分选密度的影响 |
| 6.4.4 各参数对Ep值影响 |
| 6.4.5 参数优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）全尾砂浓密过程絮团结构演化及脱水规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题目的及意义 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 全尾砂重力脱水浓密工艺及设备现状 |
| 1.3.2 全尾砂絮凝机理及絮凝沉降研究 |
| 1.3.3 全尾砂浓密泥层压缩脱水过程絮团结构及导水机理研究 |
| 1.3.4 重力浓密理论发展及浓密性能的表征参数 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 2 全尾砂絮凝沉降性能及絮团结构分形特征 |
| 2.1 全尾砂絮凝沉降的影响因素 |
| 2.1.1 实验材料及实验方案 |
| 2.1.2 絮凝剂选择实验 |
| 2.1.3 絮凝剂单耗优化 |
| 2.1.4 料浆浓度选择 |
| 2.2 絮凝沉降过程的絮团结构分形特征 |
| 2.2.1 絮团结构图像 |
| 2.2.2 基于分形维数的絮团结构特征 |
| 2.2.3 基于分形维数的絮团结构特征值 |
| 2.3 絮凝沉降行为与絮团中的水分赋存状态 |
| 2.3.1 絮团中的水分类型 |
| 2.3.2 絮团孔隙率 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 全尾砂压缩浓密过程絮团结构演化规律 |
| 3.1 实验系统及监测原理 |
| 3.1.1 尾矿膏体浓密实验系统 |
| 3.1.2 FBRM和PVM监测分析系统及测试原理 |
| 3.1.3 实验方案及过程 |
| 3.2 全尾砂压缩浓密过程絮团尺寸的实时分布状态 |
| 3.2.1 剪切速率对絮团结构的影响 |
| 3.2.2 初始泥层高度对絮团结构的影响 |
| 3.2.3 絮团结构的实时显微图像分析 |
| 3.3 剪切环境下压密过程絮团强度及其演化的阶段特征 |
| 3.3.1 絮团直径与絮团强度 |
| 3.3.2 剪切环境下絮团的碰撞频率 |
| 3.3.3 剪切环境下的絮团强度演化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 全尾砂压缩浓密过程的导水通道现象及其力学特征 |
| 4.1 实验系统及实验原理 |
| 4.1.1 实验系统及实验方案 |
| 4.1.2 尾矿浓密过程超孔隙水压力的测量 |
| 4.2 泥层压缩浓密过程的导水通道作用 |
| 4.2.1 泥层压缩浓密过程导水通道的直接观测 |
| 4.2.2 导水通道的发展与絮团致密化和超孔隙水压力耗散 |
| 4.2.3 剪切环境下泥层脱水特征 |
| 4.3 导水通道演化的力学行为规律 |
| 4.3.1 剪切速率对超孔隙水压力的影响 |
| 4.3.2 泥层高度对超孔隙水压力的影响 |
| 4.3.3 泥层脱水过程的有效应力 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 剪切环境下的全尾砂浓密性能 |
| 5.1 基于泥层渗透性的全尾砂浓密性能 |
| 5.1.1 全尾砂浓密过程的絮团密实化程度 |
| 5.1.2 有效干涉沉降系数 |
| 5.1.3 剪切环境下渗透性能的提升 |
| 5.2 基于泥层压缩性的全尾砂浓密性能 |
| 5.2.1 泥层的固体扩散系数 |
| 5.2.2 泥层稠化系数 |
| 5.3 全尾砂浓密过程的泥层固体通量密度 |
| 5.3.1 基于絮团密实化特征值的固体通量密度 |
| 5.3.2 剪切环境下固体通量密度的提升 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全尾砂浓密性能研究的工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.1.1 全尾砂的基本性能参数 |
| 6.1.2 膏体充填系统生产能力 |
| 6.1.3 尾矿输送和尾矿处置的工作制度匹配 |
| 6.1.4 膏体浓密机主要技术参数 |
| 6.2 膏体浓密机底流稳定性和脱水效率分析 |
| 6.2.1 膏体浓密机底流稳定性分析 |
| 6.2.2 膏体浓密机脱水效率分析 |
| 6.3 膏体浓密机耙架扭矩分析 |
| 6.3.1 耙架扭矩与底流浓度的计算模型 |
| 6.3.2 膏体浓密机耙架扭矩数值模拟 |
| 6.3.3 基于耙架扭矩的膏体浓密机泥层料浆浓度分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）岩屑颗粒沉降阻力及其休止角计算模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 |
| 1.2.1 岩屑粒度分布 |
| 1.2.2 颗粒沉降研究现状 |
| 1.2.3 岩屑床休止角研究 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第二章 岩屑颗粒沉降理论研究 |
| 2.1 岩屑粒径及其形状表征 |
| 2.1.1 岩屑颗粒当量直径 |
| 2.1.2 岩屑颗粒形状特征 |
| 2.2 球形颗粒沉降模型 |
| 2.2.1 颗粒沉降受力分析 |
| 2.2.2 颗粒沉降末速度 |
| 2.3 岩屑颗粒沉降模型的建立 |
| 2.3.1 牛顿流体中的岩屑沉降阻力模型 |
| 2.3.2 非牛顿流体中的岩屑沉降阻力模型 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 岩屑颗粒沉降实验研究 |
| 3.1 实验材料的制备与仪器 |
| 3.1.1 岩屑沉降实验仪器 |
| 3.1.2 岩屑的筛选与制备 |
| 3.1.3 沉降液的制备 |
| 3.2 岩屑颗粒沉降实验 |
| 3.2.1 岩屑沉降实验方案 |
| 3.2.2 岩屑沉降实验步骤 |
| 3.3 岩屑沉降实验结果与分析 |
| 3.3.1 颗粒沉降实验结果 |
| 3.3.2 岩屑沉降末速度求解步骤 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 岩屑床休止角预测模型 |
| 4.1 岩屑床休止角定义与受力 |
| 4.1.1 岩屑床休止角定义与研究意义 |
| 4.1.2 岩屑床面岩屑颗粒的粒间作用力 |
| 4.2 岩屑床休止角预测模型的建立 |
| 4.2.1 岩屑床休止角滑动模型 |
| 4.2.2 平均岩屑床面摩擦系数的求解 |
| 4.2.3 岩屑床休止角滚动模型 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 岩屑床休止角实验研究 |
| 5.1 休止角实验研究方法 |
| 5.1.1 自然堆积法 |
| 5.1.2 圆筒旋转法 |
| 5.2 岩屑颗粒休止角的测量 |
| 5.2.1 岩屑休止角测量方法 |
| 5.2.2 岩屑休止角测量步骤 |
| 5.3 休止角实验结果及分析 |
| 5.3.1 岩屑床休止角实验结果 |
| 5.3.2 休止角滑动模型实验结果分析 |
| 5.3.3 休止角滚动模型计算结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
四、紊流中颗粒沉降速度的测量方法（论文参考文献）
- [1]颗粒形状对颗粒与气泡粘附—脱附行为的影响机理研究[D]. 马广喜. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究[D]. 江路通. 中国地质科学院, 2021(01)
- [3]动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究[D]. 牟林. 煤炭科学研究总院, 2021
- [4]非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟[D]. 庞博学. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [5]尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究[D]. 杨莹. 北京科技大学, 2021
- [6]水流紊动对三峡库区黏性泥沙絮凝沉降形态及沉速影响的试验研究[D]. 刘乐德. 重庆交通大学, 2020(01)
- [7]粗颗粒矿物浮选运动特性及大型浮选机结构参数优化[D]. 史帅星. 北京科技大学, 2020(01)
- [8]离心复合力场粗煤泥分选行为及分离机制研究[D]. 马立成. 中国矿业大学(北京), 2020(02)
- [9]全尾砂浓密过程絮团结构演化及脱水规律研究[D]. 周旭. 北京科技大学, 2019(06)
- [10]岩屑颗粒沉降阻力及其休止角计算模型[D]. 张克博. 东北石油大学, 2019(01)