流动阻力对螺旋分选流稳定性的影响研究

来源：黄金科学技术杂志2026年第1期北京时间：

作者：朱合钧, 刘惠中, 邓华军, 刘嘉虎, 刘茜茜

单位： 赣州职业技术学院，江西 赣州 341000, 江西理工大学机电工程学院，江西 赣州 341000

摘要：螺旋分选流液面因失稳所产生的滚波，势必会扰乱分选流场，对矿物分选造成影响。为了解决螺旋分选流稳定性机制复杂、难以调控的问题，借助CFD（Computation fluid dynamics）技术对不同流动阻力条件下螺旋分选流稳定性的影响规律进行研究。结果表明：在螺旋分选流流动过程中，惯性力具有不稳定性，对流动稳定性起到破坏作用，而表面张力则能抑制小扰动的进一步发展，增强流动稳定性；随着槽面粗糙度的增大、流体黏度的增大以及槽面刻槽数量的增多，流动阻力逐渐增大，螺旋分选流所能达到的最大雷诺数有所降低；流动阻力的增大同样使得弗劳德数和韦伯数有所降低，当粗糙度由0.1 mm增加至0.5 mm和1.0 mm时，弗劳德数分别下降了4.8%和14.0%；当黏度由0.010 Pa·s增加至0.020 Pa·s和0.025 Pa·s时，弗劳德数分别下降了8.9%和20.7%；当槽面刻槽数量由0增加至10和19时，弗劳德数分别下降了13.6%和16.7%，即流动阻力的增大可增强流动稳定性。研究结果可为螺旋溜槽的设计及矿浆黏度的选择提供参考。

关键词：螺旋溜槽,流动阻力,数值模拟,流动稳定性,滚波

基金资助：江西省研究生创新专项基金“螺旋选矿机分选槽截面形状对矿物颗粒运动轨迹影响研究”(YC2023-S650)