机械搅拌式锌浸出槽内固液两相流的数值模拟与 - 中国有色金属学报.pdf

第 22 卷第 6 期 中国有色金属学报  2012 年 6 月  Vol.22 No.6  The Chinese Journal of Nonferrous Metals  Jun. 2012  文章编号：1004­0609(2012)06­1835­07  机械搅拌式锌浸出槽内固液两相流的数值模拟与结构优化 1, 2  1, 2  1, 2  3  1, 2  3  陈 卓  ，周 萍  ，李 鹏  ，肖功明  ，闫红杰  ，魏文武  (1.  中南大学 能源科学与工程学院，长沙  410083；  2.  中南大学 流程工业节能湖南省重点实验室，长沙 410083；  3. 湖南株洲冶炼集团股份有限公司，株洲  412004)  摘 要：基于 Fluent 软件，采用标准的 k−ε 湍流模型、欧拉−欧拉多相流模型、多重参考系稳态流动方法，对浸 出槽内固液两相流动过程进行数值模拟研究，且采用示踪剂法研究流体在槽内停留时间的分布。将临界离底悬浮 转速的数值模拟结果与 Zwietering 临界转速进行比较，两者吻合较好，验证模型的有效性。应用数值模拟方法研 究桨叶离底高度、桨叶间距和阻尼板高度对槽内固相浓度分布和浸出液平均停留时间的影响规律。结果表明：在 一定范围内，增大桨叶间距有利于固相分布均匀，延长浸出液的平均停留时间，从而促进固液相之间的传质扩散， 当桨叶间距为 2D(D 为浸出槽直径)时，效果较优；在一定范围内，增大阻尼板高度有利于槽内固相的上浮；在允 许范围内，降低桨叶离底高度有利于改善槽底沉积现象，增大浸出液的平均停留时间，当桨叶离底高度为  0.3D  时，效果较好。 关键词：浸出槽；欧拉−欧拉多相流模型；多重参考系；固液两相流；停留时间 中图分类号：TF351.5  文献标志码：A  Numerical simulation and structure optimization of solid­liquid  two­phase flow field in mechanical stirredzincleachtank  1, 2  1, 2  1, 2  3  1, 2  3  CHEN Zhuo  , ZHOU Ping  , LI Peng  , XIAO Gong­ming , YAN Hong­jie  , WEI Wen­wu  (1.School of Energy Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;  2. Hunan Key Laboratory of Energy Conservation in Process Industry,Central South University,Changsha 410083, China;  3.Hunan Zhuzhou Smelting Group Co.,Ltd., Zhuzhou 412004, China)  Abstract: Based on Fluent software, the solid­liquid two­phase flow field of mechanical stirr