一、Motion analysis of waste rock in gas-solids fluidized bed in coal dry beneficiation(论文文献综述)
张博,宋树磊,张亚东,赵鹏飞,高天洋,赵跃民[1](2021)在《细粒煤磁稳定气固流化床流化特性及分选提质》文中提出细粒煤在普通气固流化床中无法实现有效分选,为强化细粒煤按密度分层离析趋势,将外加磁场引入气固分选流化床形成磁稳定分选流化床,采用0.074~0.045 mm粒级的磁铁矿粉作为加重质,通过对流化床内床层磁场分布及轴向压力梯度的测量,研究了磁稳定分选流化床内的磁场分布特征及床层流化特性,并利用磁稳定分选流化床对细粒煤进行了分选试验。试验结果表明,在磁稳定分选流化床内,线圈中心位置磁场呈圆柱状均匀分布,且随着线圈间距的增加,磁场强度与磁场梯度逐渐减小,且床层磁场强度与线圈外加电压呈线性关系。磁稳定分选流化床的压力波动幅度随着气速与磁场强度的增加,均呈现先降后升的趋势,并在流化气速v=19.2 cm/s,磁场强度H=9 200 A/m时达到最低,此时床层压力波动最小,流化效果最稳定。随着磁场强度的增加,床层膨胀率减小,起始鼓泡流化气速及颗粒带出气速增大,床层密度增大但适合煤炭分选的调控范围减小,床层表面弧度增大;随着气速的增加,床层稳定性逐渐提升。此外,由分选试验结果表明,在一定范围内,磁稳定流化床的分选效果随着磁场强度的增高而增高,在磁场强度为9 200 A/m,流化气速v=15.4 cm/s条件下,磁稳定分选流化床对细粒煤具有最佳分选效果,其两段分选的可能偏差E分别为0.136 g/cm3和0.156 g/cm3。
李思维,常博,刘昆轮,周晨阳,董良,段晨龙,赵跃民[2](2021)在《煤炭干法分选的发展与挑战》文中研究指明煤炭作为一种不可再生的国家型战略资源,依然是全球最重要的基础能源之一。低品质煤潜在储量可观,已成为实现我国能源保障不可或缺的能源资源。选煤是实现煤炭高效、洁净利用的源头技术,传统的湿法选煤技术严重依赖水资源,干法选煤技术因其不用水、成本低、无污染等特点,为煤炭资源的清洁高效分选提质和煤炭工业转型发展提供了有效方法。详细分析了风力分选、复合式干法分选、光电分选、重介干法分选技术的工作原理、研究现状和工业应用进展,并对国内外煤炭干法分选技术的进展进行梳理。在理解分选技术进展的基础上,指出了现有干法分选技术入料粒级窄、水分要求高、智能化程度不高等局限性,对煤炭干法分选技术发展的趋势进行展望,指出了下一步研究重点,包括突破细粒煤分选的理论瓶颈,实现全粒级煤炭的干法分选、开发高效的煤炭分选与干燥协同技术,破解原煤水分限制的难题、加快干法精选技术攻关,降低炼焦煤等高品质煤的加工成本、开展分选机放大的理论研究,实现分选设备的持续大型化及煤系共伴生矿物、煤系固废资源化利用等,为干法选煤技术的研究提供借鉴。
李峰[3](2018)在《电致可控密度悬浮体形成机理与控制方法研究》文中进行了进一步梳理煤炭是我国主要的基础能源物质,故实现煤炭高效清洁利用尤为重要。作为煤炭高效洁净使用的重要方案之一,干法选煤技术由于不耗水的独特优势更加适合我国煤炭行业发展的需求,是科研人员的研究热点之一。现有的干法选煤技术在生产中需要压缩空气,易污染环境,而且存在分选效率低、分选精度差、入选物料易干扰床层、风孔易堵塞等诸多不足。本课题提出一种新型的干法分选设想,以磁场力替代气体对颗粒产生的曳力作用,使磁性颗粒在电磁场和重力场的相互作用下形成具有一定密度的悬浮体,不同密度的物料可以在该悬浮体中进行分离。本文的主要工作内容如下:(1)提出以磁场力和重力的相互作用使磁性颗粒形成具有一定密度的悬浮体,并设计制作了一套探索性试验装置。研究了磁场对磁性颗粒的影响规律,试验结果表明:磁性颗粒在磁场力和重力的相互作用下可以形成具有一定密度的悬浮体;在该试验平台下,改变电流强度和频率可以改变悬浮体的密度。(2)对试验中形成悬浮体的机理进行了初步探索。分析结果表明:当螺线管中的磁场强度达到一定强度后,其轴向磁场力大于重力,磁性颗粒呈现悬浮;改变磁场会影响颗粒的运动范围,造成悬浮体总体积变化,从而影响悬浮体密度变化。(3)采用离散元素法对悬浮体中颗粒运动进行仿真分析。对磁场强度、频率及颗粒大小三个因素进行了单因素仿真试验,并分析了三个因素对悬浮体的密度特性、流动性及颗粒运动的影响规律。(4)以悬浮体的密度均匀性和流动性为优化指标,对磁场强度、频率及颗粒大小进行了正交试验,寻求三个因素影响下的最优组合。结果表明:在该试验模型下,当电流为0.25A、频率为25Hz、颗粒直径为0.3mm时,悬浮体有较好的密度均匀性和流动性。采用此组合参数进行了煤和矸石混合物的分选试验,并取得较好的分选效果,证明了该悬浮体是具有分选功能的。
陈伟[4](2018)在《气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性》文中认为气固浓相分选流化床能够实现6-50 mm级煤炭的有效分选,但流化介质与加重质之间的物性差异决定了加重质的流化状态及其在床层内的非均质流动方式,进而影响床层密度及稳定性。稳定的流态及床层密度是物料在流化床中能够准确按密度分选的必要条件。在实际操作条件下,床层各区域加重质的流态及床层密度很难达到均匀一致,待分选物料在床层各区域所受作用力及沉降运动也不相同,各区域分选效果存在显着性差异,因此研究分选流化床中不同区域入料的分离规律十分重要。研究以压缩空气为流化介质,0.074-0.3 mm为主的磁铁矿粉为加重质。通过磁铁矿粉的堆密度特性、附壁特性、流动性等特性了解加重质物性。以理论假说和猜想为切入点,利用单因素试验探索床层密度及稳定性与静床高的关系。在不同流化数条件下,通过运用MATLAB软件对采集的床层密度数据进行绘制云图,测量床层压力梯度,计算床层密度标准差及观察床层内气泡的生长现象等方法对床层流化效果进行评价。运用SF-3测力计测量不同粒度、密度的示踪球在床层内部所受合力大小;利用大密度钢球模拟高密度物料沉降过程;借助J0207电磁打点计时器测量物料沉降过程并记录。阐述不同流化数条件下,不同区域入料时不同粒度、密度示踪物料的受力及沉降规律;完善了在静态入料状态下物料颗粒在床层内的受力关系模型。(?)通过对气固浓相分选流化床内不同区域入料进行分选试验研究,将床层划分为九个区域(纵向A1、A2、A3三个区域;横向B1、B2、B3三个区域。)。利用单因素试验探索静床高、分选时间、流化数等操作因素对分选效果的影响,通过不同区域入料分选探究各区域的分选效果。结果表明:在静床高H0=140 mm条件下,分选时间T为2 min、3 min、4 min时,可能偏差E值分别为0.105 g/cm3、0.105 g/cm3、0.104 g/cm3;流化数N为1.35、1.5、1.65时,可能偏差E值分别为0.135 g/cm3、0.110 g/cm3、0.112 g/cm3。由不同区域入料分选可知,床层上部A1区域与A1B1区域分选效果接近一致,当物料给入到区域A1、A2B1、A2B3进行分选时,可能偏差E值分别为0.090 g/cm3、0.135 g/cm3、0.130 g/cm3。利用直观分析三因素三水平正交试验结果获得两组优组合(T=3 min、N=1.5、A2B1)和(T=3 min、N=1.65、A1B1)试验条件,分选所得精煤灰分为10.66%、11.02%;可燃体回收率为81.08%、82.54%;可能偏差E值为0.095 g/cm3、0.097 g/cm3。
郑大海[5](2018)在《重介质分选柱分选细粒煤研究》文中研究说明+3-13mm细粒动力煤的分选已成为影响动力煤产率和企业效益的主要问题。现有设备对该粒度级分选存在不足,重介旋流器虽然分选下限虽已达到0.5mm,但其成本高而且对入料煤质有所要求,不适合煤质脆易泥化的细粒动力煤分选;重介质浅槽主要用于动力煤块煤的分选,强制降低分选下限势必会降低其处理量,增加分选成本,不适合用于分选细粒动力煤;液固流化床和螺旋分选机分选上限低,提高入料上限后分选效果急剧恶化,不适合用于细粒动力煤的分选;实现+3-13mm动力煤的有效回收对提高资源综合利用率和环境保护有极其重要的意义。试验中在分选柱分选段(颗粒主要沉降分选区域)轴向方向上选取6个采样点,采样点位于分选段的0%、20%、40%、60%、80%、100%处。在颗粒受力和运动试验中,借助测力系统和高速动态颗粒运动记录系统研究了颗粒经过采样点时所受合力及运动状态,在颗粒分选试验中研究了分选效果和介质密度、上升介质流量、分选柱高度、给料量的关系。由受力和运动试验得知颗粒在介质中的分选分为两类,一类是大颗粒分选,另一类是小颗粒分选。大颗粒按照阿基米德原理进行分选。小颗粒的分选在阿基米德原理和干扰沉降规律的综合作用下完成。即颗粒密度小于介质密度时颗粒漂浮于分选柱顶部;颗粒密度等于介质密度时,受到上升介质流的作用,大部分颗粒会上浮到分选柱顶部,少部分悬浮于分选柱中;颗粒密度大于介质密度时,大部分颗粒会沉到分选柱底部,少部分颗粒受到干扰沉降的作用下沉速度较小,近似悬浮于分选柱中。颗粒分选试验得知当介质流量由1.0m3/h增加到2.2m3/h时,分选柱的可能偏差E值先减小后增大,当介质流量为1.3m3/h时,E取得最小值0.070g/m3,可燃体回收率为72.76%,数量效率为89.35%。当介质密度由1.4g/cm3增大到1.7g/cm3时,实际分选密度逐渐增大而E值先减小后增大,当介质密度为1.5 g/cm3时实际分选密度为1.54 g/cm3对应的E为0.086 g/cm3,可燃体回收率为70.40%数量效率为86.39%。当分选柱高度由1100mm增大到1600时,实际分选密度和E值逐渐降低,当高度为1600mm时,实际分选密度比介质密度高出0.02g/cm3,E值为0.162 g/cm3,可燃体回收率为81.55%,数量效率88.98%。当入料量增加时实际分选密度也逐渐增大,E值增高。当入料量为0.075t/h时实际分选密度最接近介质密度,此时E值为0.072 g/cm3,可燃体回收率为85.15%,数量效率96.50%。通过响应面试验得到可燃体回收率对介质密度、介质上升流速、分选柱高度、入料量敏感程度的大小顺序为:介质流量>柱体高度>介质密度>入料量。试验模型的线性关系为:F1(Q,ρ,H,QF)=-0.035×Q-0.26×ρ+0.35×H-1.03×Q2-0.13×ρ2-0.13×H2通过响应面试验得到数量效率对介质密度、介质上升流速、分选柱高度、入料量敏感程度的大小顺序为:柱体高度>介质密度>介质流量>入料量。试验模型的线性关系为:F2(Q,ρ,H,QF)=5.16×Q+1.76×ρ-3.56×H+0.40×QFQ、ρ、H、QF分别表示介质流量、介质密度、柱体高度、入料量。
史冰森[6](2018)在《重介质浅槽分选下限和悬浮液性质的关系的研究》文中研究说明本文通过数值模拟技术对煤炭科学研究总院唐山研究院研发的QG3016型重介质浅槽分选机的内部流场进行模拟,通过Fluent软件对内部流场的分布进行研究,并与他人研究的结果进行对比分析,验证模拟的准确性。对浅槽水平介质流进入槽体角度进行研究,探究水平介质进入槽体的最佳角度。通过DPM模型对加入流场不同粒度的煤炭进行研究,密度为1600kg/m3的固体在1500 kg/m3密度的悬浮液中分选时,通过改变悬浮液的上升速度、水平速度、粘度,对加入的煤炭固相的运动轨迹进行分析,从而推论出重介质浅槽分选机在进行分选时,适合较低分选下限时的重介质悬浮液的性质。通过研究表明,:1)重介质浅槽内部分选区的速度和上升重悬浮液的速度存在线性关联,该关系满足方程:y=0.6758x-0.0042。对比30°、40°、50°、60°水平重悬浮液的入流角度时浅槽内部流场分布情况,结果表明在40°时槽体内部流场适合块煤分选的进行。2)当分选下限为13mm时,,受到重悬浮液性质改变的影响不大,均能在10s前沉降到槽体底部成为重产物。3)当分选下限降为8mm时,对液相的性质需要有一定的要求,认为在上升流速度0.36m/s、水平流速度在X、Y方向上的分量为(0.22 m/s,-0.185m/s)、液体粘度在保证悬浮液稳定性的基础上,粘度越低越有利于分选下限的降低;4)当分选下限降为6mm时,颗粒基本不能作为重产物沉降到浅槽底部,并且在运动后靠近溢流口位置,容易作为轻产物排出槽体,污染精煤。
于晓东[7](2017)在《小于6mm细粒煤复合式干法分选特性研究》文中研究指明煤炭是我国的基础能源也是高碳能源,实现煤炭资源的高效清洁利用是未来国家煤炭能源发展战略的唯一出路。目前,在选煤技术领域中湿法选煤占据主导地位,但近年来,随着淡水资源短缺状况的加剧以及环境恶化程度的加重,湿法选煤技术的应用受到一定限制。因而突出了干法选煤技术的重要作用与地位,复合式干法选煤技术对+6mm煤炭的工业化分选已经成功应用,但对于产率逐渐增大的细粒煤(-6mm)目前仍缺少较为成熟的干法分选技术。本文首次将复合式干法分选技术应用到细粒煤碳的分选之中,形成细粒煤复合式干法分选机,通过改变床孔尺寸和振动能量以及气流输送速度来改善复合式干法分选机对细粒煤的分选效果,强化细粒煤在复合式干法分选床体中按密度分层过程,进而实现细粒煤的复合式干法高效分选。复合式干法分选细粒煤过程中物料颗粒的运动形态直接影响其分选性能及分选效果,通过对床层密度的测量,重构出复合式干法分选床层密度分布云图,结果表明:床层密度波动受振幅、频率、气流速度及背板角度影响较大,在振幅、频率、气流速度、背板角度分别为3.6mm、53Hz、0.66m/s、45°时,床层密度波动性最小,其空间均匀稳定性最佳,此时对细粒煤分选最为有利。振动能量的输入对细粒煤复合式干法分选具有关键作用,通过利用振动能量测试手段对细粒煤复合式干法分选床层能量分布特征进行了测试分析,确定了床面各分选区段能量对物料的作用规律,精煤段、中煤段及矸石段X轴向的振动加速度幅值分别为6.5m/s2、5.5m/s2、5 m/s2;精煤、中煤及矸石段Y轴向对应振动加速度幅值分别为30.5 m/s2、22.5 m/s2、15 m/s2;精煤段Z轴向振动加速度幅值与Y轴向相同,中煤段Z轴向振动加速幅值较Y轴向增幅为15.38%。矸石段Z轴向加速度幅值较Y轴向减幅为50%,说明自入料端至矸石端方向颗粒的运动过程是以垂直抛掷占据主导地位,有利于颗粒分层及运移。通过分析床层能量分布特征图可知:床面精煤段获得能量最大,为物料的主要分选区段,起到主要分选作用即低密度颗粒的分选主要在此段完成;中煤段获得能量次之,为低密度与高密度物料的分层过渡段;矸石段获得能量最小,在此段中主要为高密度物料输送段,基本不具备分层分选作用。复合式干法分选细粒煤过程实际上是物料与物料以及物料与床体之间受力作用的结果,通过对床面X、Y、Z三个轴向的受力分析确定颗粒在床面空间的受力特点,建立颗粒三维空间的动力学方程,通过对颗粒的复合式干法动力学分析完善床层颗粒的密度分布理论。复合式干法分选细粒煤过程中,颗粒间的能量传递决定颗粒床层的活性及密度稳定性,通过测试床层中颗粒的碰撞作用力,探究分选过程中颗粒间的能量作用规律,当振幅为3.8mm,频率为34Hz时,精煤段颗粒受力峰值为21.2m N,矸石段颗粒受力峰值为59.6m N,中煤段颗粒受力极不均匀,此时中煤段颗粒分层分离效果最佳。振动能量在细粒煤分选过程中通过床层传递给颗粒,从而使颗粒活性增强,驱动不同性质颗粒按密度发生分层进而完成分选。能量在传递的过程伴随耗散行为,通过对复合式干法分选细粒煤过程中能量传递与耗散规律的研究,建立了复合式干法分选床层能量传递与耗散方程。基于上述基础分选理论和试验研究,利用实验室复合式干法分选样机对-6mm细粒煤进行了分选试验研究,提出了灰分离析度评价气流速度与振动强度对细粒煤在复合式干法分选床中的分层效果,分选结果表明:实验室分选-6mm细粒煤其可能偏差E值为0.1450.14,影响因素显着程度为:振动强度>气流速度>背板角度>分选时间。根据实验室分选所得最优操作参数进行半工业分选-6mm细粒煤试验,结果为精煤产率69.98%,灰分为10.28%。硫分为0.41%,分选效果较好。
邵换男[8](2017)在《复合式干选机回收废钯催化剂的试验及数值模拟研究》文中研究表明石油重整废钯催化剂中含有较多贵金属钯,其品位比一般铂钯矿石中钯的品位高得多,从废催化剂中回收钯金属成本,不仅可以提高经济效益,还可以减小环境污染。复合式干选机具有不用水、无污染、处理量大、分选效率高等众多优点,这为废催化剂的预处理提供了一种新途径。根据前期探索试验、数值模拟结果以及物料性质,对复合式干选机的床面进行了优化,制造了开孔直径2mm,格条安装角度50°的新床面,并对废钯催化剂进行分选试验,试验结果显示,废催化剂中的棒状物料和球形物料可以有效分离,分选效率较高。在探索试验基础上,分析了分选床面上废催化剂颗粒的受力和运动行为,推导了沿X轴(水平面上与背板平行)方向上,颗粒向棒状物料出口运动的速度表达式。建立了远离背板区域内棒状颗粒和球形颗粒沿Z轴(水平面上与X轴垂直)方向的运动微分方程,以及背板区域内底层颗粒和表层颗粒沿Z轴方向的运动微分方程。利用DEM-CFD耦合的方法,模拟废催化剂颗粒的运动行为和分离规律。探究了分选床面上流场速度和压强的分布,结果表明,在分选稳定后,床面上形成了稳定的有利于物料松散的局部高速度区域和局部低速度区域。分析了不同性质的颗粒在分选床面上的运动分离规律,得到了不同形状和密度组合下,两种颗粒的速度和位移随时间的变化规律。其结果表明,不同形状的两种颗粒之间在不同的密度组合下都产生了明显的位移差,可以实现有效分离,密度对颗粒的运动产生了一定的影响;在相同形状下不同密度的两种颗粒之间的位移差很小,无法实现分离。进行了复合式干选机分选试验研究,探究了振幅、振动频率、气速和床面横向倾角对分选效率的影响。运用正交试验对各因素的协调作用进行分析,试验结果表明:在振幅3.25mm、振动频率35Hz、气速1m/s、横向倾角5°的操作参数组合下,得到最高的分选效率为99.32%。建立了分选效率与各影响因素之间数学关系模型的表达式,得出了各因素对分选效率的影响显着程度:振动频率>D横向倾角>C振幅>A气速。
胡倍倍[9](2017)在《基于DSP的煤和煤矸石图像识别研究》文中认为煤炭是一种基础能源,在一次能源消费结构中所占据的比重约为70%,煤炭资源对于我国的经济发展和人们的生活至关重要,近几年,我国对于煤炭资源的开发力度仍然没有降低,在今后很长的一段时间里,煤炭资源仍会占据首要位置。在开采煤炭时,煤中会不可避免的混杂煤矸石,煤矸石含碳量低、发热量小,不但降低煤的质量和燃烧效率,而且燃烧时释放的有害物质会加重环境污染。想要提高煤的利用效率,就要实现煤与煤矸石的分选,因此,煤与煤矸石的识别具有及其重要的现实意义。选煤的方法一般有人工分选和机器分选,主要有人工法、跳汰法、干选法、γ射线探测法等,但这些方法存在自然资源浪费、分选精度低、生产成本高等问题,随着机器视觉技术的快速发展,针对这些问题,人们开始利用数字图像处理来对煤和煤矸石进行区分,为此提出一种基于DSP(Digital Signal Processing)的图像处理的识别方法。首先对煤和煤矸石的识别方案进行探讨,因为是基于数字图像的识别方法,需要找出煤和煤矸石表现在图像上的特征,根据煤和煤矸石的外在颜色特性,表现在灰度图像上是灰度分布不同,所以选定二者的灰度均值作为分选特征值,根据煤和煤矸石的图像特点,开发了一种图像处理算法。先应用中值滤波法来抑制图像的噪声,使图像的边缘平滑;然后绘制出处理后图像的灰度直方图,利用Otsu法将图像二值化;再用形态学方法对二值化图像进行处理,然后映射到原始图像上得到煤和煤矸石目标图像;最后计算煤和煤矸石目标图像的灰度均值。因为对于煤和矸石的识别主要是利用了煤和煤矸石的灰度分布的差异,因此我们首先通过对一系列样品实验找出煤和煤矸石灰度值分布区间,最后找出区分二者的灰度均值阈值,将计算得到的均值与阈值相比来判断该图像是煤或是煤矸石的图像。最后在SEED-DEC6416开发板上实现图像识别算法,在DSP上运算速度快,验证了所提出算法的可行性,实验结果表明,这种方法能很好地识别煤和煤矸石。
孙铭阳[10](2017)在《液固分选流化床数学模型与结构优化研究》文中研究指明目前工业应用的主要粗煤泥分选设备有螺旋分选机、煤泥重介旋流器、水介分选旋流器和液固分选流化床(Liquid-Solid Fluidized Bed Separator,LSFBS)等。由于LSFBS在高固体颗粒体积分数和低流化速度下实现颗粒按密度分层,粒度效应受到一定程度弱化,与其它粗煤泥分选设备相比,LSFBS具有分选效果好,有效分选密度范围宽等优点。本文以LSFBS为研究对象,采用试验、理论分析和数值模拟相结合的方法分析了LSFBS内颗粒沉降、流化行为,探索了自生密相液固流化床内周围颗粒对目标颗粒运动影响的有效近似处理方法,建立了基于颗粒动力学方程的LSFBS数学模型以及基于CFD的LSFBS数学模型;利用建立的CFD模型对LSFBS结构进行了优化,并通过颗粒动力学分析探究了倾斜板抑制粒度效应机理,设计开发出新型LSFBS(内置倾斜板的变径LSFBS),最后试验研究了新型LSFBS分选特性。本文主要内容和结论如下:(1)探究了自生介质粒度对分选效果影响,发现对于同一粒度自生介质,上升水流越大浮物与自生介质床层界面越模糊,颗粒按密度差异的分离效率越低;自生介质粒度越小,能达到的最佳分离效率越好,对应的分离密度越低;提出了将自生密相液固流化床层类比为准流体,以准流体有效密度和表观粘度概念来体现颗粒间相互作用的处理方法;利用准流体法,并结合颗粒边界层理论,在ConchaAlmendra自由沉降速度公式基础上提出了新的干扰沉降末速模型,与已有干扰沉降末速模型相比,本文模型预测准确度明显更高,与试验值相比,相对误差基本可控制在10%以内;利用Euler-Euler法模拟了单组分颗粒流化过程,比较了不同液固两相动量交换系数的适应性,发现Hui-Gidaspow模型最适于固体颗粒在水介质中流化过程的模拟;探究了双组份颗粒流化过程反分层现象,提出了用于判定能否发生反分层的分界线模型,与Rual模型相比,本文模型对已有试验数据能给出更准确预测结果。(2)根据LSFBS主分选区流场特性,对颗粒受力进行了分析和量级比较,发现Magnus力、Saffman力和Basset力对颗粒沿竖直方向的干扰沉降运动影响很小,可将其从颗粒动力学方程中省略;采用准流体法处理自生密相液固流化床层内颗粒间相互作用,进一步简化了LSFBS颗粒动力学方程。基于简化的颗粒动力学方程,建立了新的LSFBS数学模型,检验了该LSFBS数学模型的准确性,溢流产率模型预测值与试验值的相对误差为2.84%。(3)探索了适于LSFBS分选过程数值模拟的有效方法,提出了EulerianEulerian-Lagrangian/RNG k-ε的LSFBS CFD模型,其中依然采用准流体法来简化自生密相液固流化床层内颗粒间相互作用,模拟分选结果能很好的符合试验结果,准确度优于基于颗粒动力学方程的模型预测结果;利用本文提出的CFD模型,探究了脉动上升水流对分选结果的影响,得出最佳脉动周期为1.25 s,最佳脉动波形为矩形,但无论改变脉动周期,还是脉动波形,都不能使其分选精度优于相应均匀上升水流的分选结果;提出了定量分析入料粒度分布特性对入料按密度差异分离过程影响的CFD方法,其中入料粒度分布特性采用R-R模型来描述,通过设定RR模型两参数来精确控制入料粗细程度和入料粒度分布集中程度。设计了两因素、五水平的CCD响应面数值试验,对数值试验结果进行方差分析可知,在区间Dx=(0.51,0.79)和n=(1.96,9.04),入料粗细对分选密度的影响大于入料粒度分布集中程度;而入料粒度分布集中程度对可能偏差的影响大于入料粗细;入料粗细程度和入料粒度分布集中程度间交互作用对可能偏差有显着影响,而对分选密度影响很小。(4)利用本文提出的LSFBS CFD模型,对LSFBS结构进行了优化设计,提出了两段外扩变径的LSFBS;根据液固两相流和平板边界层理论,对不同间距倾斜板间颗粒进行了动力学分析,揭示了滑移剪切升力是倾斜板抑制粒度效应的根本原因,进而提出了内置倾斜板的变径LSFBS;进行了内置倾斜板的变径LSFBS和传统LSFBS对比试验研究,相同分选密度下内置倾斜板的变径LSFBS可能偏差较传统LSFBS得到明显降低,在分选密度1.35-1.6 g/cm3区间上,可能偏差平均降低约0.027 g/cm3;提出了一个评价不同试验条件、不同设备分选效果的综合指标,即脱灰效率,该指标可同时兼顾溢流产率和溢流灰分,且与可能偏差密切相关,分配曲线越陡峭,该指标越大;进行了倾斜板数量单因素试验,发现随着板间距从27.56 mm减小到4.83 mm,脱灰效率一直增大;建立了Saffman力与板间距和板间水流速度间关联式,该关联式可为上升水流速率和倾斜板数量优化提供理论依据,对比了雷诺数小于100时,关联式和Mei公式计算结果,发现二者能很好的吻合;设计了二因素三水平正交实验(A:上升水流速率;B:板间距),对内置倾斜板的变径LSFBS上升水流速率和板间距进行了协同优化,得到两因素最优组合为上升水流速率3.11 m3/h,板间距4.83 mm。通过方差分析发现各因素对脱灰效率影响显着性由高到低依次为:B>A×B>A,其中上升水流速率对脱灰效率仅有一定影响,两因素间交互作用对脱灰效率影响高度显着。
二、Motion analysis of waste rock in gas-solids fluidized bed in coal dry beneficiation(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、Motion analysis of waste rock in gas-solids fluidized bed in coal dry beneficiation(论文提纲范文)
(1)细粒煤磁稳定气固流化床流化特性及分选提质(论文提纲范文)
1 试验系统与材料 |
1.1 试验系统 |
1.2 试验材料 |
2 试验结果与分析 |
2.1 磁稳定流化床磁场分布特性 |
2.2 磁稳定分选流化床流化特性 |
2.3 磁稳定分选流化床表观黏度 |
2.4 磁稳定分选流化床分选试验 |
3 结 论 |
(2)煤炭干法分选的发展与挑战(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 干法分选技术的研究进展 |
1.1 风力分选技术 |
1.2 复合式干法分选机 |
1.3 光电分选技术 |
1.4 干法重介质流化床分选技术 |
2 干法分选技术的展望与挑战 |
2.1 全粒级煤炭干法分选 |
2.2 煤炭分选与干燥协同技术 |
2.3 干法精准分选技术 |
2.4 分选机放大理论研究 |
2.5 干法分选智能化 |
2.6 煤系共伴生矿物、煤系固废资源化 |
3 结 语 |
(3)电致可控密度悬浮体形成机理与控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 风力选煤 |
1.2.2 空气重介质流化床 |
1.2.3 外加力场流化床分选技术 |
1.3 研究目的 |
1.4 本文主要工作内容 |
第2章 悬浮体密度特性的试验研究 |
2.1 试验系统组成 |
2.2 试验所用元件选型 |
2.3 试验所用磁粉性质 |
2.4 试验方法及密度测量 |
2.5 试验结果与分析 |
2.5.1 无信号频率作用 |
2.5.2 电流对悬浮体的影响 |
2.5.3 频率对悬浮体的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 悬浮体形成原因探讨 |
3.1 单个磁性颗粒的受力分析 |
3.2 单个磁性颗粒的磁场力仿真分析 |
3.3 单个颗粒的运动分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 悬浮体特性的仿真分析 |
4.1 EDEM简介 |
4.2 悬浮体颗粒的一些概念 |
4.2.1 悬浮体中多颗粒的运动模型 |
4.2.2 数值计算方法与流程 |
4.3 建立仿真模型及仿真流程 |
4.4 悬浮体特性评价指标 |
4.5 磁场强度对悬浮体特性的影响 |
4.6 频率对悬浮体特性的影响 |
4.7 颗粒大小对悬浮体特性的影响 |
4.8 仿真计算结果与试验结果的对比 |
4.9 本章小结 |
第5章 悬浮体控制参数优化探索 |
5.1 正交试验设计 |
5.2 正交试验结果分析方法 |
5.3 正交试验结果分析 |
5.4 分选试验 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 前言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 课题来源 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 本章小结 |
2 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 干法选煤工艺 |
2.3 气固流化床中影响床层流化及分选过程的研究 |
2.4 流化床中不同区域的流化及分选特性 |
2.5 本章小结 |
3 试验系统与方法 |
3.1 气固浓相分选流化床试验系统 |
3.2 试验方案与材料 |
3.3 数据采集设备与分析软件 |
3.4 本章小结 |
4 加重质静态流动与流化特性及床层空间结构特征 |
4.1 床层流化理论分析 |
4.2 加重质静态流动特性 |
4.3 加重质流化特性 |
4.4 床层空间结构特征 |
4.5 本章小结 |
5 流化床中不同区域颗粒的受力分析及沉降运动 |
5.1 单颗粒受力及沉降理论分析 |
5.2 颗粒受力分析 |
5.3 颗粒沉降运动 |
5.4 本章小结 |
6 床层不同区域入料的分离特性 |
6.1 原煤性质 |
6.2 单因素试验 |
6.3 不同区域入料对分离特性的影响 |
6.4 正交分选试验 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)重介质分选柱分选细粒煤研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 课题的提出 |
1.3 研究内容 |
2 文献综述 |
2.1 细粒煤来源及分选研究现状 |
2.2 细粒煤分选设备 |
2.3 本章小结 |
3 试验研究系统与研究方法 |
3.1 细粒煤重介质分选柱试验系统 |
3.2 试验系统检测设备、数据分析软件及图像处理软件 |
3.3 试验材料 |
3.4 本章小结(Brief Summary) |
4 细粒煤重介质分选柱分选理论 |
4.1 颗粒受力理论分析 |
4.2 颗粒运动理论分析 |
4.3 颗粒分选理论探讨 |
4.4 本章小结 |
5 重介质分选柱颗粒受力和运动试验研究 |
5.1 颗粒在分选柱不同位置处的受力试验 |
5.2 颗粒在分选柱中的运动试验 |
5.3 本章小结 |
6 细粒煤重介质分选柱分选试验研究 |
6.1 试验材料 |
6.2 上升介质流速对分选效果的影响 |
6.3 介质密度对分选效果的影响 |
6.4 分选柱高度对分选效果的影响 |
6.5 入料量对分选效果的影响 |
6.6 分选柱四因素三水平响应面试验 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)重介质浅槽分选下限和悬浮液性质的关系的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 分选下限的研究现状 |
1.3 研究方法和内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 重介质浅槽分选原理及过程 |
2.1 重介质浅槽分选机 |
2.2 重介质浅槽分选过程 |
2.3 煤炭在重悬浮液中的运动特性 |
2.4 本章小结 |
第三章 液固两相流数值模拟模型 |
3.1 基本控制方程 |
3.1.1 连续性方程 |
3.1.2 动量方程 |
3.1.3 能量守恒方程 |
3.2 两相流模型 |
3.2.1 欧拉-欧拉模型 |
3.2.2 欧拉-拉格朗日模型 |
3.3 湍流模型 |
3.3.1 TheSpalart-Allmaras模型 |
3.3.2 k-e模型 |
3.3.3 k-w模型 |
3.3.4 雷诺应力模型(ReynoldsStress) |
3.4 本章小结 |
第四章 浅槽内部流场的数值模拟 |
4.1 模型的建立 |
4.2 水平流不同入流角度对内部流场的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 浅槽内煤炭动力学行为的数值模拟 |
5.1 耦合与非耦合离散相计算(DPM) |
5.1.1 非耦合计算(UncoupledDPM) |
5.1.2 耦合计算(CoupledDPM) |
5.2 模型的建立 |
5.2.1 网格的划分 |
5.2.2 模型的验证 |
5.3 模拟结果分析 |
5.3.1 水平介质速度对颗粒运动的影响 |
5.3.2 上升介质速度对颗粒运动的影响 |
5.3.3 介质粘度对固体运动的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(7)小于6mm细粒煤复合式干法分选特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 课题提出 |
1.3 研究内容及方法 |
2 文献综述 |
2.1 细粒煤干法分选技术研究进展 |
2.2 复合式干法分选机的特性 |
2.3 本章小结 |
3 试验研究系统 |
3.1 复合式干法分选系统 |
3.2 分选床面设计 |
3.3 高速动态分析系统及应用软件 |
3.4 本章小结 |
4 细颗粒的复合式振动特征及密度时空分布 |
4.1 试验物料特性 |
4.2 复合式干法分选床颗粒运动特性 |
4.3 复合式干法分选床层密度的评价与测量 |
4.4 床层密度的空间分布特性 |
4.5 床层密度的时间分布特性 |
4.6 本章小结 |
5 细粒煤复合式干法分选床层能量分布及作用特性 |
5.1 细粒煤复合式干法分选振动特性分析 |
5.2 细粒煤复合式干法分选床体能量分布 |
5.3 复合式干法分选颗粒能量作用特性 |
5.4 细粒煤复合式干法分选能量传递及耗散 |
5.5 本章小结 |
6 细粒煤复合式干法分选机理 |
6.1 复合式干法分选颗粒动力学特性 |
6.2 细粒煤复合式干法分选的动力学建模及响应分析 |
6.3 本章小结 |
7 复合式干法分选细粒煤试验研究 |
7.1 细粒煤的分选试验 |
7.2 细粒煤分选效果 |
7.3 本章小结 |
8 复合式干法分选细粒煤的工业性试验 |
8.1 煤矿概况 |
8.2 原煤分析 |
8.3 分选结果分析 |
8.4 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)复合式干选机回收废钯催化剂的试验及数值模拟研究(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 课题来源 |
1.3 研究内容和方法 |
2 文献综述 |
2.1 废催化剂资源化研究现状 |
2.2 废催化剂主要处理方法 |
2.3 复合式干法分选研究及应用现状 |
2.4 数值模拟研究概述 |
2.5 本章小结 |
3 试验研究系统 |
3.1 复合式干选系统 |
3.2 复合式干法分选机床面优化 |
3.3 试验设备及数据分析软件 |
3.4 试验材料 |
3.5 本章小结 |
4 复合式干选机分选原理 |
4.1 复合式干法分选动力学研究 |
4.2 复合式干选机分选废催化剂的原理 |
4.3 本章小结 |
5 复合式干选机数值模拟研究 |
5.1 模型的建立 |
5.2 数值模拟参数设置 |
5.3 数学模型 |
5.4 流场变化分析 |
5.5 不同性质颗粒的运动 |
5.6 本章小结 |
6 复合式干选机分选废钯催化剂的试验研究 |
6.1 单因素寻优试验 |
6.2 正交试验研究 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)基于DSP的煤和煤矸石图像识别研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 数字图像识别技术及应用现状 |
1.4 本文主要研究内容及安排 |
1.5 本章小节 |
第2章 图像识别算法及实现 |
2.1 图像识别理论 |
2.2 图像预处理 |
2.2.1 灰度图像转化 |
2.2.2 图像平滑 |
2.3 图像分割 |
2.3.1 灰度直方图统计 |
2.3.2 灰度图像二值化 |
2.4 改进的图像分割方法 |
2.4.1 形态学处理 |
2.4.2 改进的图像分割步骤 |
2.5 图像特征提取 |
2.5.1 灰度均值 |
2.5.2 均值特征提取 |
2.6 本章小节 |
第3章 系统软硬件设计与实现 |
3.1 硬件开发平台 |
3.1.1 SEED-DEC6416开发板概述 |
3.1.2 JTAG |
3.1.3 GPIO |
3.2 软件开发环境 |
3.2.1 代码生成工具 |
3.2.2 CCS集成开发环境(IDE) |
3.3 软件设计与实现 |
3.3.1 图像读取 |
3.3.2 图像识别算法设计 |
3.3.3 图像识别软件流程 |
3.4 本章小节 |
第4章 系统调试和结果分析 |
4.1 DSP软件调试 |
4.2 实验结果 |
4.3 结果分析 |
4.4 本章小节 |
第5章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(10)液固分选流化床数学模型与结构优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 粗煤泥主要分选设备 |
1.2.1 螺旋溜槽 |
1.2.2 煤泥重介旋流器 |
1.2.3 水介质分选旋流器 |
1.2.4 液固分选流化床 |
1.3 液固分选流化床研究现状 |
1.3.1 液固分选流化床的发展 |
1.3.2 液固分选流化床相关理论研究进展 |
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 |
1.5 本章小结 |
2 液固流化床内颗粒沉降和流化行为研究 |
2.1 液固分选流化床内颗粒沉降行为研究 |
2.1.1 等沉比影响因素分析 |
2.1.2 液固分选流化床内物料沿轴向分布研究 |
2.1.3 自生介质粒度对颗粒沉降分层效果的影响 |
2.1.4 颗粒间相互作用的近似处理及干扰沉降末速新模型 |
2.2 单组分颗粒流化行为研究 |
2.2.1 试验装置和颗粒物性 |
2.2.2 试验结果与分析 |
2.3 单组分颗粒流化过程数值模拟 |
2.3.1 数学模型 |
2.3.2 计算域离散和求解方法 |
2.3.3 液固动量交换系数的确定 |
2.4 双组分颗粒流化反分层行为研究 |
2.5 本章小结 |
3 颗粒在液固流化床内分离过程研究 |
3.1 液固分选流化床分选过程及特点 |
3.1.1 液固分选流化床层特点 |
3.1.2 液固分选流化床的物料平衡关系 |
3.1.3 入料粒度分布特性对颗粒按密度分层的影响 |
3.1.4 操作条件对分选效果的影响 |
3.2 液固分选流化床内颗粒分离过程动力学分析 |
3.2.1 颗粒受力分析 |
3.2.2 颗粒所受各力量级比较 |
3.2.3 颗粒动力学方程的简化 |
3.3 基于颗粒动力学方程的液固分选流化床模型 |
3.3.1 简化的颗粒动力学方程求解及验证 |
3.3.2 基于颗粒动力学方程的液固分选流化床模型及验证 |
3.3.3 基于颗粒动力学方程的液固分选流化床模型应用 |
3.4 本章小结 |
4 基于CFD的液固分选流化床数值模拟 |
4.1 数学模型和算法 |
4.1.1 黏性流动模型-雷诺时均化的湍流模型 |
4.1.2 液面空气相的模拟 |
4.1.3 颗粒相的模拟 |
4.1.4 计算域和控制方程的离散 |
4.1.5 模型验证 |
4.2 液固分选流化床流场分析 |
4.2.1 液固分选流化床流场发展过程 |
4.2.2 液固分选流化床流场特点 |
4.3 各黏性流动模型适用性及液固分选流化床CFD模型 |
4.3.1 各粘性流动模型模拟结果比较 |
4.3.2 层流模型和涡粘模型误差产生原因分析 |
4.3.3 液固分选流化床的CFD模型 |
4.4 上升水流对分选效果影响的数值模拟研究 |
4.4.1 上升水流速度对分选效果的影响 |
4.4.2 脉动水流对分选效果的影响 |
4.5 粒度效应的数值模拟研究 |
4.5.1 关于粒度分布的数学模型 |
4.5.2 粗煤泥入料粒度分布数学模型的确定 |
4.5.3 粒度分布特性对分选结果影响的数值模拟研究 |
4.6 颗粒形状对分选结果影响的数值模拟研究 |
4.7 本章小结 |
5 液固分选流化床结构优化研究 |
5.1 基于CFD的结构优化研究 |
5.1.1 不同变径形式对液固分选流化床分选效果影响 |
5.1.2 LS2段和LS1段长度对分选效果的影响 |
5.1.3 两段外扩变径的液固分选流化床分选原理 |
5.2 倾斜板抑制粒度效应机理 |
5.2.1 倾斜板对液固分选流化床分选效果影响 |
5.2.2 内置倾斜板的变径LSFBS |
5.3 新型液固分选流化床结构特点及对比试验研究 |
5.3.1 新型液固分选流化床结构与尺寸 |
5.3.2 对比试验研究 |
5.4 倾斜板数量对新型液固分选流化床分选效果影响 |
5.5 上升水流速率和倾斜板间距协同优化研究 |
5.5.1 正交试验方案 |
5.5.2 试验结果及分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新性 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、Motion analysis of waste rock in gas-solids fluidized bed in coal dry beneficiation(论文参考文献)
- [1]细粒煤磁稳定气固流化床流化特性及分选提质[J]. 张博,宋树磊,张亚东,赵鹏飞,高天洋,赵跃民. 煤炭学报, 2021(09)
- [2]煤炭干法分选的发展与挑战[J]. 李思维,常博,刘昆轮,周晨阳,董良,段晨龙,赵跃民. 洁净煤技术, 2021
- [3]电致可控密度悬浮体形成机理与控制方法研究[D]. 李峰. 武汉科技大学, 2018(10)
- [4]气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性[D]. 陈伟. 中国矿业大学, 2018(02)
- [5]重介质分选柱分选细粒煤研究[D]. 郑大海. 中国矿业大学, 2018(02)
- [6]重介质浅槽分选下限和悬浮液性质的关系的研究[D]. 史冰森. 煤炭科学研究总院, 2018(12)
- [7]小于6mm细粒煤复合式干法分选特性研究[D]. 于晓东. 中国矿业大学, 2017(01)
- [8]复合式干选机回收废钯催化剂的试验及数值模拟研究[D]. 邵换男. 中国矿业大学, 2017(03)
- [9]基于DSP的煤和煤矸石图像识别研究[D]. 胡倍倍. 河南大学, 2017(06)
- [10]液固分选流化床数学模型与结构优化研究[D]. 孙铭阳. 中国矿业大学(北京), 2017(02)