双频脉动流化床流化特性与颗粒运动行为数值模拟OA

【目的】解决单频脉冲气流作用下矿物分选床层存在流化不均匀、局部颗粒返混加剧、分选精度下降且能耗偏高的问题,优化床层流化状态,提升分选调控精度,降低运行能耗。【方法】以干法分选流化床为研究对象,设计低频与高频叠加的双频脉动气流方案,基于欧拉-拉格朗日方法开展数值模拟;设置磁铁矿粉为流化介质、以粒径为1 mm的煤炭与矸石为分选物料,对比无脉动、单频脉动、双频脉动3种工况;推导双频脉动速度场公式,建立临界频率、最优振幅及振幅比的确定方法;从床层平均粒度分布、床层颗粒密度分布、矿物颗粒分层3个方面,系统分析流化特性差异。【结果】双频脉动可有效激活床层活性,促进粗细颗粒均匀混合;脉动能量对床层颗粒密度无显著影响,但双频脉动下轴向颗粒密度波动标准差较其余工况减小,密度分布更均匀,且能加快待分选矿物分层速率,提升分层充分度。【结论】通过高低频气流非线性耦合,可有效弥补单频脉动缺陷,实现分选密度动态调控精度提升与能耗降低。