导读:但是对于泡沫区域，大部分测试点的数值预测结果与测试值误差较大，甚至 其中有5个测试点速度方向与实验结果相反，这与混合多相流模型不适于处理局部含气率较高的泡状流有关。
浮选机实验模型及测量条件 我们将实验模型采用XFD-12型8升容积的浮选机作为模拟参照对象，对XFD-12型浮选机内多相流动进行了实验研究。
XFD-12型8L浮选机是信仿美国丹佛型浮选机，用于搅拌、分离和精选少量矿样等。
该类型浮选机的浮选装置悬浮在一个独立的四方形浮选槽中，四方形浮选槽靠溢流堰与毗邻的浮选槽分开。
给料管把前面浮选槽溢流下来的矿浆流传导到下一个浮选槽中，这个传导过程要通过叶轮抽吸作用才能完成，叶轮的抽吸作用使空气沿轴竖管流入。
气流在叶轮的作用下转变成小气泡，密切地和矿浆混合，进入旋转叶轮之上的浮选槽中。
叶轮的正上方是固定的罩子，它会阻止机器关闭时叶轮激起的浆流。
紧挨着罩子的是4个挡板叶片，矿浆通过它们几乎散射到浮选槽的各角落，可防止叶轮上矿浆的搅动和涡流，因此产生了一个静止区域，矿化气泡在上升时尽可能不被冲刷。
满载矿物的气泡在分离区内从脉石中分离出来，向上形成一个泡沫，当这些气泡移动到矿浆表层，会被连续泡沫的挤压带到溢流口，而泡沫的快速排除，是通过泡沫刮板的促进来完成的。
由于PDA只能测量两相流体系，该试验采取如下处理方法： 1、不加起泡剂，气泡粒径基本大于1mm，固体颗粒为小于88um的粒子； 2、将PDA测试粒径设置成300um，这样基本上避免了气泡对固体颗粒流速测试的影响； 3、固体颗粒采用石英玻璃珠作示踪粒子，以避免采用实际矿粒表面棱角所产生折射造成的干扰。
液相为常温清水。
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测点分布如下图所示： 沿z轴混合区测点为6个，步长https://www.flowerba.com/，浮选分离区、泡沫区，测点9个，步长https://www.flowerba.com/；沿Y轴混合区测点距槽底10mm，分离区距混合区和泡沫区都为60mm。
以浮选机槽底轴心处为坐标轴原点。
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浮选机矿浆循环型式实验结论 我们通过对XFD实验型浮选机进行矿浆流的循环形式进行了实验，得到如下结论： 1、XFD-12型浮选机内矿浆流循环形式是单循环模式，由计算结果可以发现，在混合区存在这一个强度较大的循环区，受该循环结构的影响，在分离区靠近槽体壁面附近区域均出现回流，这与实验结果较吻合。
2、混合区和分离区固相的切向速度分布趋势试验结果基本上达成一致，但其绝对值大部分稍高于实验值，其主要原因为：由于计算中zone1区域采用了无滑移条件，因此浮选机叶轮对叶轮旋转区域流体的约束比实际情况要强很多，受其影响，叶轮出口附近区域的流体速度和其他区域的切向速度也大致高出实际测量值；但是泡沫区的固相径向速度靠近槽体壁面和轴心处误差较大。
3、在浮选机内各区切向时均速度均出现了沿径向由正变负的现象，在通气轴轴心与槽体壁面之间的某界面开始出现回流。
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数值计算预测的回流界面位置在混合区和分离区与实验结果较一致，分别出现在距定子25mm~30mm处以及距通气轴轴壁40mm~45mm处；在泡沫区数值预测的回流位置的误差较大。
混合多相流模型不适于描述高气含率泡沫层区域的流动是其主要原因。
4、混合区和分离区固相的轴向速度分布趋势和测试结果基本一致，混合区轴向时均速度沿径向由小变大，在槽壁附近开始下降。
分离区和气泡区轴向时均速度沿径向由小变大，然后逐渐减小。
数值计算预测泡沫区轴向速度的变化与实验测试结果相差较大。
5、在转速n为900rpm和1300rpm两种转速工况下，在91个比较点中，计算与实验测试结果最大误差大于50%的位置，包含13个测试点，其中11个出现在泡沫区切向和轴向时均速度分布图上，混合区与分离区各有1个；误差在10%~50%范围内包含9个测试点，其中泡沫区有7个，其它区域有2个；误差在8%~10%范围包含8个测试点，其中泡沫区有5个，其它区域有3个；误差在8%~5%范围包含14个测试点，其中泡沫区有8个，其它区域有6个。
其余误差均小于5%。
由此可知，浮选机多相流模型对于混合区和分离区的速度场分布预测值与测试结果较吻合，基本符合数值计算在工程应用中的要求。
但是对于泡沫区域，大部分测试点的数值预测结果与测试值误差较大，甚至 其中有5个测试点速度方向与实验结果相反，这与混合多相流模型不适于处理局部含气率较高的泡状流有关。
综上所述，在忽略浮选药剂作用，采用混合多相流模型结合在单相扩展混合湍流模型，可以比较有效的预测充气机械搅拌式浮选机内除泡沫层之外其它区域的气固液三相流动特性。
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1.几何模型. JFC一150型浮选机是在吸收国内外同类型浮选机结构设计的基础上开发的一种大型充气机械搅拌式浮选机，有效容积为150耐，该浮选机采用圆柱形槽体结构，叶轮采用后弯半开式离心叶轮，叶片采用直列结构，叶片数为8;导叶采用径向导叶布置方式，叶片数为24。
按照浮选机内矿物的浮选过程，大型浮选机从底部至顶部大致分为四个区域，分布为混合区、运输区、分离区和气泡区，气泡区受实验数据和数值计算的局限，因此将浮选机内部的流动区域简化为:混合区、运输区、分离区三个区域，分离区顶部以压力为大气压的自由表面定义。
矿浆从浆体进口进入浮选机，在叶轮的抽吸作用下和从空气进口经中空轴压入的空气在叶轮内混合，然后经导叶进入槽体参与浮选过程。
矿化气泡经分离区上升至泡沫层，在气泡助推器的作用下进入矿物精选流程。
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2.计算域与网格划分. 计算域的确定. 根据浮选机内气固液三相流动区域的具体特点，整个浮选机内被分为5个区域(zone)，叶轮内流动区域为随叶轮一起旋转的无滑移区域zone3，利用多重参考坐标系(MRF)方法处理;中空的气柱为气体区域zone4，浆体进出口延伸段为zonel和zone3，其余为受zone3影响的气固液三相流区域zone2，各计算域之间以祸合面相连接。
由于 Mixtur。
多相流模型预测泡沫层的流动特性与实验值误差较大，其次泡沫层的流动受分离区的直接影响，并且对其它流动区域的影响可以忽略，所以在几何模型和计算域中将浮选机内的泡沫层略去，浮选机计算域高度由降为.。
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