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力学在矿物加工工程中的重要应用 1 2 范海伟 刘娇霞 （1. 中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，100083；2.中国矿业大学 （北京）力学与建筑工程学院，100083） 摘要 工程流体力学是矿物加工工程中很重要的一门学科，矿物加工工程中的很多知识都需 要用力学理论来解释。本文研究了流体力学中应用较广的一个软件COMSOL在矿物加工工程 中的应用，为更好的解决选矿过程中流体机械产生的故障问题提供了理论依据。 关键词：矿物加工工程，流体力学，选矿，COMSOL 一、 概况 1.1 力学原理在矿物加工工程中的应用 流体力学在矿物加工工程中有很重要的应用，因为洗煤的过程需要加水，所以水与 煤，水与机械就发生一系列的力学响应。离心泵是矿物加工工程中经常要用到到，里面 就包含很丰富的力学原理。离心泵是由电动机带动的，在启动泵前，泵体及吸入管路内 充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮高速旋转时，叶轮带动叶间的液体一体旋转，液体 收到离心力的作用从叶轮中心被甩向叶轮边缘，随之液体的动能随之增加，当液体进入 [1] 泵壳后，一部分动能转变为静压能，于是液体会以较高的压强沿排出口流出。 1.2 COMSOL在选矿机械中的应用 COMSOL MULTIPHYSICS 是COMSOL 公司生产的一款全球多物理场建模与仿真的有限 元软件。利用 COMSOL MULTUPHYSICS 能有效的解决水与选矿机械接触的流固耦合问题， 能解决生产过程中的很多难题。 二、 数值模拟 本文做了几个应用达西定律的液体流动的例子。液体动力粘度取为 0.001，密度取 为 1000kg/m3,模型左端压强为 1，右端压强为 0，稳定状态下的压强图如图 1 所示，稳 定状态下的 3 维曲线图如图 2 所示，不稳定状态下的压强图如图 3 所示，不稳定状态下 的 3 维曲线图如图 4 所示。 56 图1 稳定状态压力图 图2 稳定状态三维曲线图 图3 不稳定状态压力图 图4 不稳定状态三维曲线图 三、结论 本文分析了力学原理在矿物加工工程中的应用，利用有限元软件 COMSOL 做了稳定 状态和不稳定状态下的液体流动分析，说明利用力学原理和 COMSOL 软件能有效解决生 产过程中的各类问题。 参 考 文 献 1 . 57