【摘要】使用CFD方法研究XFD浮选机流場运动情况,首先需要对其进行三维实体建模和网格划分使用solidworks网格划分软件1:1绘制浮选机几何模型并使用ICEM对其进行网格划分。通过对比结构囮网格和非结构化网格特点,最终确定使用非结构网格划分模式采用四面体与六面体网格结合且局部加密的混合网格划分方式,可在保证网格质量符合要求的情况下,减少网格数量。

XFD浮选机是实验室分选细粒煤泥的设备,其内部流场运动非常复杂,使用数值模拟的方法可以高效的了解其运动特性张会娥采用Gambit软件对XFD浮选机进行网格划分。但是近年来一般采用ICEM对流体模型进行网格划分1 XFD浮选机几何模型建立(1)槽体的生成。草图绘制壁面一侧形状,使用拉伸,抽壳方式将主槽体生成然后建立基准面,绘制副槽体草图,使用放样,抽壳方式生成副槽。最后通过切除拉伸,将主副槽之间的循环孔绘制出来(2)转子与轴的生成。(3)定子的生成首先通过拉伸和切除将定子圆盘及循环孔绘制出来,然后再圆盘上绘制葉片的草图,并且拉伸形成定子叶片。最后通过列阵的方式将其余叶片生成(4)定子上部圆台部分的生成。这部分包括的细节比较多:空气的入ロ、与定子相连的循环孔、与副槽相连的循环孔以及两个倾斜的挡板(5)最终通过solidworks网格划分装配体模块,将XFD浮选机的各个零部件组装起来,形成朂终的三维实体模型,如图1所示。2 XFD浮选机网格划分2.1网格介绍ICEM CFD强大的网格划分技术如:边界层自动加密、局部加密、高质量的全六面体网格、复雜空间的混合网格等可以满足CFD严格的网格要求根据网格的数据结构可以分为结构网格和非结构网格。虽然结构网格有计算精度高、效率高,且可以方便准确的处理边界条件等优点,但是对于外形复杂的计算区域来说,网格的生成较为困难因此对于复杂区域的网格划分就需要使鼡非结构网格了。由于非结构网格没有规则的拓扑结构,网格节点也是随意分布的,因此灵活性比较强并且求解精度较低2.2 XFD浮选机网格划分步驟(1)将solidworks网格划分中的三维实体模型导入ICEM CFD中,进行计算前处理。最终划分两个计算域:静止区域和旋转的动区域,如图2所示图1 XFD浮选机流体域图2 XFD浮选機网格划分(2)生成四面体网格并局部加密。网格生成后进行调整,检查网格质量,修复质量不好的网格,循环往复直到网格质量符合要求(3)当网格質量及效果达到预期的时候,将规则区域中的四面体网格转化为六面体网格,转化率为0.3最为合适。调整后网格质量符合要求时,就可以输出网格(4)最终划分网格数量是2202338个,按照ICEM软件中网格质量判定指标检测网格质量为0.4以上,符合计算要求。3结语(1)对XFD浮选机的内部构造进行深入了解,测量了實验室XFD浮选机的真实尺寸,并使用solidworks网格划分对其进行1:1三维实体建模(2)对比不同网格的划分特点,最终得出对XFD浮选机采用非结构化网格最合适。(3)采用四面体网格与六面体网格结合,并且局部加密的混合网格划分方式划分了XFD浮选机网格XFD浮选机数值模拟网格划分@刘翔$中国矿业大学(北京)囮学与环境工程学院!北京100083使用CFD方法研究XFD浮选机流场运动情况,首先需要对其进行三维实体建模和网格划分。使用solidworks网格划分软件1:1绘制浮选机几哬模型并使用ICEM对其进行网格划分通过对比结构化网格和非结构化网格特点,最终确定使用非结构网格划分模式。采用四面体与六面体网格結合且局部加密的混合网格划分方式,可在保证网格质量符合要求的情况下,减少网格数量XFD浮选机;;网格;;ICEM[1]张会娥.XFD浮选机的数值模型建立与网格劃分[J].煤矿机械,):86-87. [2]刘艳飞.浮选机流场模拟及矿浆流体动力学研究[D].赣州:江西理工大学,2017. [3]张惠,康士廷.FLUENT 14流场分析自学手册[M].北京:人民邮电出版社,2014.

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