近年来,随着国家对环境保护的高度重视,以及社会大众环保意识的显著增强,迫使生产过程中资源和环境问题必须同时兼顾,对于煤炭行业来说,如何高效洁净的使用煤炭资源已成为煤炭行业必须思考的问题。煤炭清洁利用必然离不开煤炭的分选加工,而煤炭的分选加工中一个重要环节即为煤炭的洗选,因此煤泥水的处理成为了不可回避的问题,这直接关系到选煤厂的产品数量和质量指标的好坏。水分过高的煤炭会给贮存、运输、使用过程中带来大量的不便,造成浪费,尤其是高寒地区的冬季更是如此。目前选煤厂常用的脱水方法有:重力脱水、离心脱水、过滤脱水、压滤脱水、干燥脱水等。本论文的研究内容,主要针对选煤厂脱水过程中微细颗粒脱水方面的不足,根据离心沉降、过滤分离原理,利用现代计算流体力学技术,通过数值仿真分析和实验验证的方式研究了筛篮内颗粒受力及筛篮内的流场特性,通过在径向与轴向两个方向施加作用力改进现有振动式过滤离心机的结构,强化其液固两相分离的动力学行为。论文对颗粒在筛篮内的受力、速度和加速度等特性进行了理论分析,利用多体动力学软件ADAMS分析了筛篮半锥角与液固两相分离的关系,并对筛篮内颗粒的动力学特性进行了进一步量化,经计算分析表明:当筛篮半锥角为17°时,煤粉颗粒在筛篮内的离心加速度和速度值最优,对固液分离最为有利。论文在Solidworks中建立了17°半锥角的筛篮计算模型,并利用Fluent中UDF实现筛篮的旋振运动,采用单一变量法对筛篮内的流场特性做了进一步分析论证,分别探讨了转速、激振力、煤粉颗粒浓度、煤粉颗粒粒径和入口速度对筛篮流场特性的影响。分析表明煤粉颗粒固液两相的分离效率随着转速的升高而提高,转速在1500rpm时固液两相在筛篮内分层效果较佳;对于超细煤粉颗粒,转速低于800rpm时,几乎无分离效果;在煤粉颗粒属性方面,粒径越大,沉降速度越快,分离效果越好;煤粉颗粒的浓度对物料黏度的影响较大,当煤粉颗粒百分比增高时,煤粉颗粒黏度增幅较大,使得内部的水分得以保持,较难脱除,煤粉颗粒浓度减小,物料黏度也随之减小,有利于煤粉中的水分脱除;筛篮内流场对入口速度较为敏感,当入口速度大于5m/s时,颗粒被冲出筛篮而无法充分参与筛篮的旋振运动,分离效果较差;入口速度越慢,分离越充分,特别是当入口速度为0.01m/s时,分离效果最好;施加轴向高频激振力可显著增大切向速度及轴向速度,更有利于液固两相的分离,及脱水后煤粉渣的排出。因此对于超细煤粉颗粒,可以通过选择高转速、低进料速度、低进料浓度和施加轴向激振力的方式来进一步强化固液分离效果。