本项目首先采用k-ε湍流模型和VOF多相流模型对螺旋溜槽流场进行数值模拟，查明了其流场分布特征以及螺距和给矿流量对流场参数的影响，继而在流场模拟的基础上，通过离散相耦合等方法模拟了固体颗粒在螺旋溜槽中的运动行为，并探讨了螺距、给矿条件和颗粒性质对颗粒分选行为的影响规律。为了检验数值模拟结果的可靠性和精确度，借助于流场实测结果和纯矿物分离结果对数值模拟结果进行验证。研究结果表明，螺旋溜槽中的水相流速呈明显的条带状分布，其速度值沿槽深方向逐渐升高；湍动能在径向上以类似于椭圆环状分布，外缘的紊流度从上至下逐渐升高；在相同的流场条件下，颗粒运动速度极值与其密度大小呈负相关；螺距增大后，水层厚度不变，而水相流速和湍动能相应增加，颗粒运动速度也明显增加，有利于加速粒群的分带和分选；给矿流量对水层厚度、流速和湍动能的大小均具有明显影响，但对它们的分布特征影响较小，而颗粒运动的随机性与该因素呈正相关，即流量增大会导致粒群分带延迟，不利于分选；数值模拟不仅可以准确描述参数的定性影响规律，还可以获得定量的产率指标，且预测指标与实际指标吻合良好，因此数值模拟手段具有很高的可靠性和精确性。项目研究结果为深入开展矿物分选数值试验奠定了良好基础，为进一步降低选矿试验成本和研发周期创造了有利条件。另外，结合项目实施所形成的研究策略、流场测速系统等也为相似研究提供了参考。迄今，在学术期刊和国际学术会议上发表学术论文8篇。 2100433B