مدلسازی عملیاتی هیدروسیکلون های اولیه واحد تغلیظ 1 مجتمع مس سرچشمه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

مدلسازی و شبیه سازی رایانه ای، روش موثر و مفید جهت طراحی، تحلیل، شبیه سازی و کنترل خودکار عملیات واحدهای مختلف می باشد که اخیرا در صنایع فرآوری مواد معدنی گسترش فراوانی یافته است. با توجه به اینکه طبقه بندی مواد دانه ای از زیر فرآیندهای مهم در مسیر فرآوری به شمار می رود، مدلسازی و شبیه سازی هیدروسیکلون ها که بیشترین کاربرد را در طبقه بندی مواد دارند، حائز اهمیت است. مطالعه حاضر، به شبیه سازی سه بعدی هیدروسیکلون مجتمع مس سرچشمه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته است. معادلات مومنتوم و پیوستگی با در نظر گرفتن نیروی دراگ و بویانسی بر روی گره های موجود، توسط روش حجم محدود حل شدند. برای محاسبه توزیع سرعت درون هیدروسیکلون از مدل جریان ناآرام k-? rngاستفاده شد، همچنین برای کوپل میان معادلات سرعت و فشار الگوریتم کوپل سیمپل به کار برده شد. در پایان، توافق خوبی بین نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاهی مشاهده شد. بعد از اعتبارسنجی مدل، اثرات میدان جریان، سرعت پالپ ورودی، درصد جامد خوراک ورودی به هیدروسیکلون، قطر ته ریز، قرار دادن میله فلزی در میانه هیدروسیکلون و همچنین توزیع اندازه ذرات ورودی بر روی عملکرد هیدروسیکلون مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت پالپ و همچنین کاهش درصد جامد ورودی به هیدروسیکلون، بازده هیدروسیکلون به ترتیب به دلیل افزایش سرعت ذرات در زمان ورود و نزدیک تر شدن الگوی جریان به واقعیت، افزایش می یابد. همچنین با کاهش قطر ته ریز و قرار دادن میله فلزی در میانه هیدروسیکلون عملکرد هیدروسیکلون بهبود می یابد.