微泡發生器流體動力學機理及其仿真與應用


	本書是作者十餘年來對微泡發生器的研究與開發、對流體動力學研究的總結。內容主要分為三個部分。　　第一部分：以射流式微泡發生器為例，研究了微泡發生器流體動力學機理、微泡生成機理及射流微泡發生器、微泡生成三相流力學機理、基於CFD的數值模擬分析、浮選柱數學模型及微泡礦化機理。第二部分：應用實例研究，研究了射流式微泡發生器、旋流式微泡發生器、混流式微泡發生器、自吸式剪切流微孔微泡發生器等流體型微泡發生器的性能，研發了微泡發生器性能分析評價系統。第三部分：採用電導法檢測液位、泡沫層厚度的研究，研發了檢測液位、泡沫層及其傳感器，設計了檢測裝置。　　書中包含作者多年的研究經驗和研究成果，可以作為研究生和大學生的學習參考，也可以作為科研人員、工程技術人員從事微泡發生器開發、微泡浮選、微細粒物質分離等應用的參考。


	目錄第一部分微泡發生器流體動力學機理研究———以射流式微泡發生器為例第一章緒論/ ３１. １資源問題/ ３１. １. １資源危機/ ３１. １. ２中國的資源消耗/ ５１. １. ３中國礦產資源的特點及面臨的任務/ ７１. ２浮選概述/ ８１. ２. １浮選發展簡況/ ８１. ２. ２微泡浮選的發展應用簡況/ ９１. ３微泡浮選關鍵技術分析/ １２１. ３. １微泡發生器/ １２１. ３. ２微泡發生器研究近況/ １３１. ４選題及研究內容/ １５１. ４. １選題背景/ １５１. ４. ２研究意義/ １７１. ４. ３研究內容/ １７第二章微泡生成機理及射流微泡發生器的研究/ １９２. １射流式微泡發生器工作原理/ １９２. ２微泡生成力學機理研究/ ２１２. ２. １氣核作用/ ２１２. ２. ２機理分析/ ２２２. ２. ２. １微泡析出機理/ ２２２. ２. ２. ２吸氣生成微泡機理/ ２４２. ２. ２. ３孔板及擴散管的作用/ ２８２. ３微泡生成的尺寸與分散/ ２９２. ３. １微泡的尺寸/ ２９２. ３. １. １析出微泡的尺寸/ ３０２. ３. １. ２孔板對微泡尺寸的影響/ ３１２. ３. １. ３射流生成微泡的尺寸/ ３１２. ３. ２氣泡的分散/ ３２２. ４微泡生成過程及力學分析/ ３３２. ４. １力學分析/ ３３２. ４. ２微泡生成過程分析/ ３８２. ４. ２. １氣泡破碎機理分析/ ３８２. ４. ２. ２氣泡兼併作用分析/ ４４２. ４. ２. ３氣泡的結群/ ４５２. ４. ２. ４氣泡在礦漿中的運動/ ４６２. ４. ３礦粒對微泡生成的作用/ ４６２. ５微泡發生器結構分析/ ４７２. ５. １噴嘴/ ４８２. ５. ２吸氣室及進氣管/ ４９２. ５. ３混合室/ ４９２. ５. ４孔板/ ５０２. ５. ５喉管/ ５０２. ５. ６擴散管/ ５１２. ６微泡發生器充氣性能分析/ ５２２. ６. １充氣量/ ５２２. ６. １. １射流速度對充氣量的影響/ ５２２. ６. １. ２微泡發生器的結構對充氣量的影響/ ５３２. ６. ２氣泡分散度/ ５４２. ６. ３氣泡分佈/ ５５２. ６. ４含氣率/ ５５２. ７本章總結/ ５７第三章微泡生成三相流力學機理研究/ ５８３. １流體力學發展概述/ ５８３. ２多相流研究概述/ ５９３. ２. １研究概況/ ６０３. ２. ２顆粒軌道模型/ ６２３. ２. ３歐拉多相模型/ ６４３. ２. ４雙流體模型/ ６４３. ２. ４. １雙流體模型及其發展/ ６４３. ２. ４. ２歐拉及拉格朗日觀點比較和雙流體模型通式/６６３. ２. ５氣、固、液三流體模型/ ６７３. ２. ６紊流模型/ ６８３. ３微泡發生器內三相流流動分析/ ６９３. ３. １紊流流動/ ６９３. ３. ２射流傳質/ ７０３. ３. ３相間耦合/ ７０３. ３. ３. １氣液相間的動量傳遞/ ７１３. ３. ３. ２氣固、液固相間的動量傳遞/ ７３３. ３. ３. ３相間湍流相互作用/ ７３３. ３. ３. ４相內作用/ ７３３. ３. ４物理模型分析/ ７４３. ４三相流混合模型的建立/ ７５３. ４. １瞬態方程組/ ７６３. ４. ２時均方程組/ ７８３. ４. ３湍流封閉模型/ ８０３. ５常數及符號/ ８４３. ６本章小結/ ８５第四章基於ＣＦＤ的數值模擬分析/ ８７４. １ＣＦＤ概述及ＦＬＵＥＮＴ軟件/ ８８４. １. １ＣＦＤ的發展概況/ ８８４. １. ２ＣＦＤ數值模擬方法及主要流程/ ８８４. １. ３ＦＬＵＥＮＴ軟件簡述/ ９０４. ２微泡發生器中的兩相流數值模擬/ ９１４. ２. １計算域及數值計算模型/ ９１４. ２. ２邊界條件及基本參數/ ９２４. ２. ３數值模擬結果分析/ ９３４. ３微泡發生器中的三相流數值模擬/ ９８４. ３. １微泡發生器總體結構/ ９８４. ３. ２數值計算邊界條件/ ９９４. ３. ３三相流的基本參數/ ９９４. ３. ４計算域、控製方程和計算方法/ ９９４. ３. ５仿真模擬與計算分析/ １００４. ３. ５. １噴嘴處礦漿噴射速度的仿真模擬與計算分析/１００４. ３. ５. ２速度分佈/ １０１４. ３. ５. ３壓力分佈/ １０７４. ３. ５. ４湍動能分佈/ １１０４. ３. ５. ５各相份額及分佈/ １１１４. ４本章總結/ １１３第五章浮選柱數學模型及微泡礦化機理研究/ １１４５. １浮選速率方程/ １１４５. ２浮選柱內礦粒的滯留時間/ １１５５. ３微泡礦化力學機理研究/ １１５５. ３. １單個礦粒與單微泡的附著/ １１６５. ３. ２礦粒群與單微泡的附著/ １１８５. ３. ３單層附著/ １１８５. ３. ４多層附著/ １２０５. ４礦化微泡的特性/ １２３５. ４. １礦化微泡等速方程/ １２３５. ４. ２空氣與礦漿的流速比/ １２３５. ４. ３礦化微泡密度/ １２４５. ４. ４礦化微泡直徑/ １２５５. ５微泡礦化的影響因素/ １２６５. ５. １礦粒疏水性對微泡礦化的影響/ １２６５. ５. ２微泡直徑對微泡礦化的影響/ １２６５. ５. ３礦粒粒度對微泡礦化的影響/ １２７５. ６本章小結/ １２７第二部分應用實例第六章射流式微泡發生器性能實驗研究/ １３１６. １實驗裝置/ １３１６. ２設計特點/ １３３６. ３實驗結果分析/ １３３６. ３. １工藝參數的實驗研究/ １３３６. ３. １. １介質流量及其壓力的影響/ １３４６. ３. １. ２背壓的影響/ １３６６. ３. １. ３進氣量的影響/ １３７６. ３. １. ４充氣壓力的影響/ １３８６. ３. ２結構參數的實驗研究/ １３９６. ３. ２. １噴嘴到喉管入口間距的影響/ １３９６. ３. ２. ２喉管結構形式及長徑比的影響/ １４２６. ３. ２. ３孔板(或篩網) 的影響/ １４３６. ３. ２. ４擴散管接入方式的影響/ １４４６. ４本章總結/ １４６第七章旋流式微泡發生器/ １４７７. １旋流式微泡發生器的設計與仿真/ １４７７. １. １旋流式微泡發生器的工作原理/ １４７７. １. ２旋流式微泡發生器的主要參數/ １４８７. １. ２. １入水口直徑/ １４８７. １. ２. ２內腔直徑/ １４９７. １. ２. ３空氣吸口直徑/ １４９７. １. ２. ４混合物出口直徑/ １４９７. １. ３旋流式微泡發生器的三維仿真分析/ １４９７. １. ３. １旋流式微泡發生器的三維建模/ １５０７. １. ３. ２旋流式微泡發生器的仿真參數設定/ １５０７. １. ３. ３反應流場特性的幾個主要參數/ １５１７. １. ３. ４旋流自吸式微泡發生器內腔直徑的參數設計/１５２７.１.３.５旋流自吸式微泡發生器空氣吸口直徑的參數設計/１５７７.１.３.６旋流自吸式微泡發生器混合物出口直徑的參數設計/１６１７. １. ３. ７最終模型確定/ １６３７. １. ３. ８仿真小結/ １６３７. ２旋流式微泡發生器的實驗研究/ １６４７. ２. １旋流式微泡發生器的實物加工/ １６４７. ２. ２實驗原理與裝置/ １６６７. ２. ３微泡尺寸與工況參數的關係/ １６７７. ２. ４實驗小結/ １７２第八章混流式微泡發生器的性能研究/ １７３８. １混流式微泡發生器的設計與仿真/ １７３８. １. １混流式微泡發生器的基本結構/ １７３８. １. ２混流式微泡發生器的工作原理/ １７５８. １. ２. １基本性能方程/ １７５８. １. ２. ２充氣性能方程/ １７８８. １. ３混流式微泡發生器基本性能的評價方法/ １８０８. １. ３. １混流式微泡發生器內部流場流型/ １８０８. １. ３. ２微泡尺寸計算與測試/ １８３８. ２混流式微泡發生器內流場數值模擬/ １８６８. ２. １微泡發生器內部三相流場仿真研究/ １８６８. ２. ２仿真結果分析/ １８７８. ２. ２. １噴嘴性能分析與評價/ １８７８. ２. ２. ２喉管性能分析與評價/ １９４８. ２. ２. ３擴散管性能分析與評價/ ２００８. ２. ２. ４浮選柱高度對微泡發生器性能的影響/ ２０３８. ２. ３仿真小結/ ２０４第九章自吸式剪切流微孔微泡發生器的研究/ ２０５９. １影響微孔成泡的因素/ ２０５９. １. １孔口特性的影響/ ２０５９. １. ２氣室體積的影響/ ２０６９. １. ３浸沒深度的影響/ ２０７９. １. ４液體的表面張力和氣孔的潤濕性的影響/ ２０７９. １. ５液體粘度的影響/ ２０８９. １. ６液體密度的影響/ ２０８９. １. ７氣體流率的影響/ ２０９９. １. ８連續相速度的影響/ ２１０９. ２在剪切流下的小孔成泡/ ２１１９. ２. １單個成泡/ ２１１９. ２. ２脈動成泡/ ２１２９. ２. ３噴射成泡/ ２１２９. ２. ４氣穴成泡/ ２１３９. ３文丘里管/ ２１３９. ４多孔材料/ ２１５９. ４. １有機泡沫浸漬法/ ２１５９. ４. ２發泡法/ ２１６９. ４. ３添加造孔劑法/ ２１６９. ５自吸式剪切流微孔微泡發生器的仿真分析/ ２１７９. ５. １文丘里式－多孔介質微泡發生器的結構研究/ ２１８９. ５. ２使用ＦＬＵＥＮＴ對自吸式剪切流微孔微泡發生器的選優設計/ ２１８９. ５. ２. １已知數據/ ２１８９. ５. ２. ２模型簡化/ ２１９９. ５. ２. ３數值模擬參數設置/ ２１９９. ５. ２. ４入口半錐角α 的優化/ ２２０９. ５. ２. ５出口半錐角對β 的優化/ ２２３９. ５. ２. ６喉管長度ｌ的確定/ ２２７９.５.２.７陶瓷微孔膜管內徑ｄ對微泡發生器性能的影響/２３０９. ５. ２. ８氣室空氣入口數量的確定/ ２３２９. ５. ２. ９最終使用模型的確定/ ２３３９. ５. ３仿真小結/ ２３４９. ６自吸式剪切流微孔微泡發生器的實驗研究/ ２３５９. ６. １實驗裝置/ ２３５９. ６. ２自吸狀態下水流速度與微泡大小和含氣率之間的關係/ ２９. ６. ３氣流率和剪切流速度對微泡粒徑的影響/ ２３７９. ６. ４實驗小結/ ２３８第十章微泡發生器性能分析評價系統研發/ ２３９１０. １系統概述/ ２３９１０. １. １系統開發相關工具/ ２３９１０. １. ２系統總體結構/ ２４１１０. ２參數化建模及網格劃分模塊/ ２４１１０. ２. １微泡發生器結構的參數化/ ２４２１０. ２. ２模塊實現方法/ ２４４１０. ２. ３參數化建模及網格劃分模塊開發/ ２４７１０. ３分析求解及操作參數離散化模塊/ ２５１１０. ３. １模塊實現方法/ ２５１１０. ３. ２求解模塊開發/ ２５３１０. ３. ３操作參數離散化開發/ ２５６１０. ４性能評價模塊開發/ ２５７１０. ４. １模塊實現方法/ ２５７１０. ４. ２模塊開發/ ２５８１０. ５數據管理模塊/ ２５９１０. ５. １模塊實現方法/ ２５９１０. ５. ２數據庫設計/ ２５９１０. ５. ３數據查詢模塊開發/ ２６２１０. ６性能分析實例/ ２６３１０. ７研發小結/ ２６４第三部分電導法檢測液位、泡沫層的研究第十一章檢測液位、泡沫層及其傳感器研究/ ２６８１１. １泡沫層厚度、液位高度對浮選的影響/ ２６８１１. １. １泡沫層結構/ ２６８１１. １. ２泡沫層性質/ ２６９１１. １. ３液位高度對浮選的影響/ ２７０１１. ２浮選柱液位檢測方法分析/ ２７１１１. ３電導式浮選液位傳感器的研究/ ２７４１１.３. １電導率液位檢測法原理/ ２７５１１. ３. ２靜態礦漿與礦化泡沫物理特性的研究/ ２７６１１. ３. ３小型浮選槽試驗/ ２７８１１. ３. ４試驗結論/ ２８２１１. ４電導式浮選液位傳感器的設計/ ２８２１１. ４. １檢測原理/ ２８３１１. ４. ２電導率液位傳感器結構設計/ ２８３１１. ４. ３電導率液位傳感器控製電路設計/ ２８５１１. ４. ４傳感器檢測電路和Ａ/ Ｄ轉換電路精度測試/ ２８７１１. ５本章小結/ ２８９１２微泡發生器流體動力學機理及其仿真與應用第十二章檢測裝置設計/ ２９１１２. １電阻式遠傳壓力表/ ２９２１２. ２檢測裝置硬件實現/ ２９３１２. ２. １控製芯片的選擇/ ２９３１２. ２. ２時鐘電路與復位電路/ ２９４１２. ２. ３Ａ/ Ｄ轉換電路/ ２９５１２. ２. ４串口通信電路/ ２９６１２. ２. ５鍵盤與顯示電路/ ２９８１２. ２. ６系統電源/ ２９９１２. ３檢測軟件設計/ ２９９１２. ３. １數字濾波/ ３０１１２. ３. ２檢測系統初始化/ ３０２１２. ３. ３壓力檢測程序/ ３０３１２. ３. ４液位傳感器的信號採集及預處理程序/ ３０３１２. ３. ５液位高度及泡沫層厚度判定程序/ ３０４１２. ３. ６報警程序/ ３０７１２. ３. ７串行中斷程序/ ３０８１２. ３. ８上位機程序設計/ ３０９１２. ３. ８. １Ｗｉｎｄｏｗｓ環境下串行通信的實現/ ３１２. ３. ８. ２上位機監測系統的功能要求/ ３１１１２. ３. ８. ３上位機程序的實現/ ３１１１２. ４實際檢測實驗/ ３１２１２. ４. １工作背壓對微泡發生器性能的影響/ ３１３１２. ４. ２微泡發生器工作壓力對泡沫層厚度的影響/ ３１５１２. ４. ３進氣閥開度對泡沫層的影響/ ３１８１２. ５本章小結/ ３２０第十三章總結與展望/ ３２１１３. １研究成果/ ３２１１３. ２展望/ ３２３參考文獻/ ３２４總結與展望/ ３３５