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煤炭分选是低品位煤炭资源提质利用的重要环节，开展微细粒煤柱浮选工艺及设备的研究，是选煤技术发展的一个重要方向。浮选柱流体力学是浮选柱设计放大和优化操作的理论基础，是柱浮选发展的重要研究方向。利用数值模拟方法开展浮选柱流体力学特性的系统研究，能够加深对浮选过程中各相间相互作用规律的理解，为系统揭示浮选柱的放大规律，实现浮选过程强化和浮选柱的优化设计提供有力的理论支持。本论文致力于利用数值模拟技术指导浮选柱设计放大与优化操作，围绕浮选柱局部流体力学特性分布规律开展研究。论文的主要研究内容和结论如下:
1、针对浮选柱体系气含率高、流型复杂的特点，就气液两相湍流模型和相间作用力模型进行分析比较，最后选择Eulerian多相流模型结合Realizablek-ε湍流模型以及考虑气含率影响的Tomiyama曳力系数模型，并考虑升力和虚拟质量力的影响，对传统鼓泡浮选柱内气液两相流进行数值模拟。通过将流体动力学模拟结果与文献报道的实验数据进行对比，验证了所选模型模拟浮选柱体系的可靠性。
2、基于商业CFD软件Fluent，对旋流-静态微泡浮选柱进行气液两相流数值模拟，着重分析了气含率、气液相速度及湍流特性在浮选柱内的分布规律。结论如下:
(1)受旋流作用影响，浮选柱柱体中心气含率较高，气泡有向柱体中心集结的趋势;随垂直高度增加，旋流作用减弱，气含率分布逐渐趋于均匀。
(2)气液两相速度（轴向速度、切向速度）分布规律基本相似;切向运动仅存在于旋流分离段，随垂直高度上升，气液相切向运动迅速衰减。
(3)高湍流区主要分布于旋流分离段，柱浮选段的湍流动能和湍流强度总体较低;原矿矿浆进料引入的不均匀流动增强了柱浮选段的湍动程度，在柱浮选段产生局部高湍流区。
(4)对矿化管流段的研究表明，管段长度对管段矿化效果影响较大:管段过短，管内湍流得不到充分发展，管内矿化不充分;管段过度延长，管段末端湍流程度减弱，也会影响管段的矿化效果。