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| 內容簡介： |
矿物加工过程的数值模拟是将数值模拟方法、理论分析方法及实验测量方法结合起来，对矿物加工过程进行研究，可以对受实验条件限制或者通过实验方法难以得出准确结果的过程，在计算机上进行特定的数值计算和结果分析，从而得出直观的或者是动态的结果。
全书共8章，前4章主要介绍计算流体力学的基础知识、数值模拟方法的基本原理以及数值模拟软件，后4章通过具体实例介绍重介质分选过程的数值模拟、跳汰分选过程的数值模拟以及浮选柱流场的数值模拟。
《矿物加工过程的数值模拟》可作为矿物加工工程专业本科生和研究生的教学参考书，也可供从事矿物加工的科研人员及工程技术人员参考。
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| 目錄：
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前言
第1章 绪论
1.1 数值模拟的概念
1.2 数值模拟方法的发展
1.3 选矿过程数值模拟的意义
1.3.1 选矿概述
1.3.2 选矿在国民经济中的作用
1.3.3 选矿过程数值模拟的意义
第2章 计算流体力学基础
2.1 流体的特征
2.1.1 运动学特性
2.1.2 输运特性
2.1.3 热力学特性
2.2 流体力学基本控制方程
2.2.1 质量守恒连续性方程
2.2.2 动量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.3 不可压缩黏性层流流动
2.4 不可压缩黏性绕流流动
2.4.1 边界层动量积分
2.4.2 顺流边界层
2.4.3 曲壁边界层
2.5 湍流流动
2.5.1 均匀湍流场的质点位移
2.5.2 雷诺方程和脉动方程
2.5.3 雷诺应力输运方程
第3章 数值模拟方法的基本原理
3.1 有限差分法
3.1.1 有限差分格式
3.1.2 双曲型方程的有限差分法
3.1.3 抛物型方程的有限差分法
3.1.4 椭圆型方程的差分方法
3.2 有限元法
3.2.1 两点边值问题的有限元法
3.2.2 二维边值问题的有限元法
3.3 多重网格法
3.3.1 迭代法的收敛
3.3.2 多重网格法的基本过程
3.4 SIMPLE算法
第4章 数值模拟软件
4.1 CFD数值模拟软件概述
4.2 几种主流的CFD数值模拟软件
4.2.1 ANSYS软件
4.2.2 Fluent软件
4.2.3 PHOENICS软件
4.2.4 EDEM软件
第5章 两产品重介质旋流器的数值模拟
5.1 重介质旋流器选煤概述
5.1.1 重介质旋流器选煤技术的发展历史与现状
5.1.2 重介质旋流器的发展历史
5.1.3 重介质旋流器结构及流场模拟的意义
5.2 涡流运动理论及矿粒在分选过程中的运动行为
5.2.1 旋流器流场的基本特点
5.2.2 旋流器内三维速度场分布
5.2.3 旋流器内压力分布
5.2.4 矿粒在静止介质中变速运动阶段的运动
5.2.5 有水平流时矿粒在重力分选过程中的运动
5.3 重介质旋流器流场的数值模拟
5.3.1 重介质旋流器流场数值模拟的现状
5.3.2 模拟软件选择
5.3.3 CFD基本方程
5.3.4 湍流模型
5.3.5 湍流模型的选择
5.4 DSM型重介质旋流器流场数值模拟
5.4.1 DSM旋流器流场数值模拟条件
5.4.2 数值模拟计算结果
5.4.3 模拟计算结果的初步结论
5.5 DWP型重介质旋流器流场数值模拟
5.5.1 模拟边界条件的选择和确定
5.5.2 数值模拟流程
5.5.3 数值模拟计算结果
5.5.4 模拟计算结果的初步分析
第6章 三产品重介质旋流器流场的数值模拟
6.1 三产品重介质旋流器的结构参数及边界条件
6.1.1 三产品重介质旋流器结构参数
6.1.2 三产品重介质旋流器流场边界条件
6.2 三产品重介质旋流器内流体的运动轨迹
6.3 三产品重介质旋流器流场内入选颗粒的运动轨迹
6.4 三产品重介质旋流器速度场
6.4.1 速度场等位面
6.4.2 速度场曲线
6.4.3 速度角等位面
6.5 三产品重介质旋流器压力场
6.5.1 压力场等位面
6.5.2 压力场曲线
6.6 三产品重介质旋流器密度场
6.6.1 密度场等位面
6.6.2 密度场曲线
6.7 三产品重介质旋流器流场的湍流强度
6.8 本章小结
第7章 跳汰机的数值模拟
7.1 跳汰机流场数值模拟基本原理
7.1.1 跳汰选矿概述
7.1.2 多相流动基本方程的数值计算方法
7.1.3 小结
7.2 跳汰机流场势流模型的数值模拟
7.2.1 黏性流体流动的基本方程
7.2.2 数值模拟的边界条件和初始条件
7.2.3 不同结构流场的数值模拟结果及分析
7.2.4 小结
7.3 跳汰机流场的湍流流动数值模拟
7.3.1 湍流流动模型
7.3.2 跳汰机流场的湍流数值模拟
7.3.3 小结
7.4 跳汰过程中脉动水流运动的数值模拟及实验研究
7.4.1 数值模拟方法及初始参数选取
7.4.2 模拟结果及分析
7.4.3 脉动水流特性的实验研究
7.4.4 小结
第8章 浮选柱流场的数值模拟
8.1 浮选概述
8.2 浮选柱的单相湍流数值模拟
8.2.1 浮选柱数值模拟积分区域的网格化
8.2.2 浮选柱的单相湍流数值模拟
8.2.3 小结
8.3 多相流动的数学模型
8.3.1 多相流动的基本概念
8.3.2 多相流动的基本方程
8.3.3 选矿过程多相流动的处理方法
8.3.4 多相流动基本方程的数值计算方法
8.3.5 小结
8.4 浮选柱中流体的流动方程及其数值模拟
8.4.1 浮选柱中流体的流动方程
8.4.2 Microcel浮选柱的两相流数值模拟
8.4.3 实验室双射流浮选柱的两相流数值模拟
8.4.4 小结
8.5 利用数值模拟对双射流浮选柱进行放大
8.5.1 尾矿口布置对流场分布的影响
8.5.2 速度对流场分布的影响
8.5.3 入料条件对流场分布的影响
8.5.4 浮选柱的放大
8.5.5 小结
参考文献
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| 內容試閱：
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第1章绪论
近几十年来,随着计算机应用技术的发展,数值模拟方法在各类工程及物理问题研究中得到广泛应用,同时也推动了各学科的发展。选矿过程的数值模拟,包括对矿石分选前的准备作业的过程进行模拟包括原矿的破碎、筛分、磨矿、分级等工序、分选过程数值模拟重选、磁选、电选、浮选等以及选后产品处理过程的数值模拟。随着计算机技术等关联学科的发展,数值模拟技术在选矿过程中的应用将更加深入,对研究的投入和规模也将逐渐增大,这些因素都将推动选矿过程数值模拟技术的快速发展。
1.1 数值模拟的概念
数值模拟是以计算机及多媒体技术为工具,通过数值计算分析和图像处理等方法,对工程、物理、化学、生物等几乎所有的科学技术问题进行研究和分析的过程。数值模拟的目的是通过研究和分析,最终得出反映、预测或重现研究对象的发展过程或发展结果。数值模拟广泛应用于航天航空工业、核工业、气候、风力、水力、选矿过程分析及设备的设计与优化、油气输送管道的设计与优化、河道及近海工程设计与优化、天气预报、海洋预报等领域。
数值模拟方法与理论分析方法和实验测量方法组成了研究科学问题的完整体系。实验测量方法所得到的实验结果是理论分析和数值模拟方法的基础。然而, 实验往往受到模型尺寸、环境扰动、人身安全和测量精度的限制,有些特定情况下很难通过实验得出结果。此外,实验还会遇到经费投入、人力和物力耗费大及周期长等诸多困难。运用数值模拟的方法研究工程和物理问题乃至自然界客观事物的相关参数及特征,恰好能够克服上述问题,在计算机上对研究对象进行特定的数值计算和结果分析,直观地得出问题的结果,具有准确、高效的特点。此外,采用数值模拟的方法可进行各种数值计算试验,这些数值计算试验不受物理模型和实验模型的限制,具有充分的灵活性和重复性,条件易于控制,容易模拟特殊尺寸、高温、有毒、易燃等真实条件和试验中难以达到的理想条件。通过数值模拟还可以发现一些新的现象,如两个孤立波相互作用的一些特性就是通过数值模拟首先发现的。
数值模拟的过程包含以下几个部分:
1首先要准确、完善地建立反映研究对象工程、物理问题等本质的数学模型,即建立反映问题各参数及变量之间的数学方程和相应的边界条件等,这是数值模拟的基础。不能准确、完善地建立研究对象的数学模型,数值模拟就失去了
意义。2数学模型建
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