新型双搅拌高效澄清萃取槽中多相流体动力学的数值模拟

稀有金属, 2015, 39(6): 540-545. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.06.011

新型双搅拌高效澄清萃取槽中多相流体动力学的数值模拟

吕超 ^1, , 张子木 ^2, , 赵秋月 ^3, , 王淑婵 ^4, , 刘燕 ^5, , 张廷安 ^6,

1.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;东北石油大学秦皇岛分校,河北秦皇岛066004

2.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

3.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

4.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

5.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

6.东北大学材料与冶金学院多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室,辽宁沈阳,110819

基金项目: 国家科技部高技术研究发展计划项目(2010AA03A405,2102AA062303) 国家科技部“973”计划项目(2012CBA01205)资助国家自然科学基金项目(51204040,U1202274,51004033,50974035) 国家科技部科技支撑计划项目(2012BAE01B02) 中央高校基本科研业务费项目(N100302005)

关键词：双搅拌 , 高效萃取槽 , 实验条件 , FLUENT模拟

Numerical Simulation on Multiphase Fluid Dynamic in High Efficient Clarification and Extraction Tank with Double Stirring

Keywords： double-stirring , efficient extraction tank , experimental conditions , FLUENT simulation

采用k-ε湍流模型与Eulerian多相流模型耦合,选择Morsi-Alexander相间曳力模型,对高效澄清萃取槽中液-液两相流做了数值模拟.对不同条件下萃取槽水相出口中油相杂质含量做了详细考察.结果表明:在不同入口流量、不同澄清室搅拌转速、不同搅拌桨离底高度条件下物理实验与数值模拟所得到的水相出口油相杂质含量整体趋势保持一致.澄清室增加搅拌装置能有效降低水相出口油杂质含量,加速油、水两相的澄清分离.通过数值模拟确定了实验条件水油两相入口流量分别为40和80 L·h-1、搅拌转速10 r·min-1、澄清室内搅拌桨离底高度9 cm时水油两相达到了最佳的澄清分离效果.在其他条件一定的情况下,粘度越低,两相间界面张力越小,沉降分离效果越明显.而粘度越高,两相间界面张力越大,搅拌加速分离的效果越明显.

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