·326· 工程科学学报，第38卷，第3期 表2不同浓度矿浆数值模拟的初始条件参数 Table2 Initial condition parameters of simulation for pulps with different concentrations 气泡初速度/(ms1) 气泡初始密度/(kg·m3) 矿粒密度/(kgm3) 矿粒直径/mm 气泡初始直径/mm 0.02 1.225 2400 0.07 3,3.5,4,5,6,8 固相休积分数 ■049 09 03 0.39 0. 0.31 0.29 0.27 0.2 81 图9不同浓度矿浆下4mm气泡到达液面时的矿浆云图.固相质量分数：(a)20%:(b)30%:(c)40% Fig.9 Pulp nephogram of 4 mm bubbles at the liquid level in pulps with different concentrations:(a)20%(b)30%:(c)40% 表3为不同直径气泡在不同浓度矿浆中，在水平 表3在不同浓度矿浆中不同直径气泡的水平方向最大位移值 方向上的最大位移值.气泡在模型的(0.04m,0.01m) Table 3 Maximum horizontal displacement of bubbles with different si- 处上升，位移值以(0.04m,y)为中轴线，向左偏移为 zes in pulps with different concentrations mm 负，反之为正.由表3可见，在同一浓度矿浆中，随着 矿浆中固相质量分数/% 气泡直径/mm 气泡直径的增大，其水平位移逐渐减小；在不同浓度矿 20 30 40 浆中，矿浆中固相质量分数越大，气泡所受的浮升力也 3 21.38 -29.89 33.16 就越大，但气泡上升的黏性阻力也会增大.从表中数 3.5 5.01 -10.05 15.03 据可以看出，矿浆中固相质量分数增大，各直径气泡的 3.63 6.16 -6.42 水平位移都相应有所增大. 2.49 3.38 4.76 从图10(a)可以看出：对同一浓度矿浆，随着气泡 6 -1.72 2.42 3.97 的增大，气泡上升时间都略有减小：随着矿浆中固相质 0.94 -0.68 3.71 量分数增大，同一直径气泡的黏性阻力增大，气泡升浮 受到阻碍，在矿浆中的停留时间增长，直径6mm、8mm 成40%的固相质量分数时气泡上升时间比30%时 等大气泡在固相质量分数增加时，其浮力增大明显，造 略小 1.2 15西 。一固相质量分数40% ·一卤相质量分数30% 4一固州质量分数20烧 。一气泡点径3mnm 12 ·-气泡直径3.5mm 0.9 ▲一气泡白径4mm -气泡直径5mm 9 ◆一气泡直径6mm 4-气泡直径8mm 6 0.6 30 40 固相质量分数修 气泡直径mm 图10不同浓度矿浆中不同直径气泡上升时间(a)及矿粒捕获量(b) Fig.10 Rising time (a)and mineral amount (b)of bubbles with different sizes in pulps with different concentrations工程科学学报，第 38 卷，第 3 期 表 2 不同浓度矿浆数值模拟的初始条件参数 Table 2 Initial condition parameters of simulation for pulps with different concentrations 气泡初速度/( m·s － 1 ) 气泡初始密度/( kg·m － 3 ) 矿粒密度/( kg·m － 3 ) 矿粒直径/mm 气泡初始直径/mm 0. 02 1. 225 2400 0. 07 3，3. 5，4，5，6，8 图 9 不同浓度矿浆下 4 mm 气泡到达液面时的矿浆云图 . 固相质量分数: ( a) 20% ; ( b) 30% ; ( c) 40% Fig． 9 Pulp nephogram of 4 mm bubbles at the liquid level in pulps with different concentrations: ( a) 20% ; ( b) 30% ; ( c) 40% 表 3 为不同直径气泡在不同浓度矿浆中，在水平 方向上的最大位移值． 气泡在模型的( 0. 04 m，0. 01 m) 处上升，位移值以( 0. 04 m，y) 为中轴线，向左偏移为 负，反之为正． 由表 3 可见，在同一浓度矿浆中，随着 气泡直径的增大，其水平位移逐渐减小; 在不同浓度矿 浆中，矿浆中固相质量分数越大，气泡所受的浮升力也 就越大，但气泡上升的黏性阻力也会增大． 从表中数 据可以看出，矿浆中固相质量分数增大，各直径气泡的 水平位移都相应有所增大． 图 10 不同浓度矿浆中不同直径气泡上升时间( a) 及矿粒捕获量( b) Fig． 10 Ｒising time ( a) and mineral amount ( b) of bubbles with different sizes in pulps with different concentrations 从图 10( a) 可以看出: 对同一浓度矿浆，随着气泡 的增大，气泡上升时间都略有减小; 随着矿浆中固相质 量分数增大，同一直径气泡的黏性阻力增大，气泡升浮 受到阻碍，在矿浆中的停留时间增长，直径 6 mm、8 mm 等大气泡在固相质量分数增加时，其浮力增大明显，造 表 3 在不同浓度矿浆中不同直径气泡的水平方向最大位移值 Table 3 Maximum horizontal displacement of bubbles with different si￾zes in pulps with different concentrations mm 气泡直径/mm 矿浆中固相质量分数/% 20 30 40 3 21. 38 － 29. 89 33. 16 3. 5 5. 01 － 10. 05 15. 03 4 3. 63 6. 16 － 6. 42 5 2. 49 3. 38 4. 76 6 － 1. 72 2. 42 3. 97 8 0. 94 － 0. 68 3. 71 成 40% 的固相质量分数时气泡上升时间比 30% 时 略小． ·326·