Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2507.11657

帮助 | 高级搜索

物理学 > 流体动力学

arXiv:2507.11657 (physics)
[提交于 2025年7月15日 ]

标题: 非牛顿泥浆在水平渠道中固体沉降的数值研究

标题: Numerical investigation on solids settling in a non-Newtonian slurry inside a horizontal flume

Authors:Shubham Sharma, Somasekhara Goud Sontti, Wenming Zhang, Petr Nikrityuk, Xuehua Zhang
摘要: 浆液输送对于许多工业过程始终是关键的。 本研究数值研究了非牛顿浆液中多尺寸固体颗粒在半圆形开放渠道(水槽)中的沉降行为。 非牛顿浆液使用三维(3D)非定常欧拉-欧拉(E-E)模型与赫谢尔-巴克利(HB)流变模型相结合进行模拟。 对曳力模型进行了详细的敏感性分析,以建立浆液流中的固液相互作用。 数值模型通过文献中的实验数据进行了验证,并显示出良好的一致性。 经过验证的模型用于模拟水槽中浆液的沉降行为。 浆液中固体颗粒的平均粒径范围为75-296 $\mu$m,中位直径为188 $\mu$m。 在参数研究中,研究了颗粒尺寸分布(PSDs)、水槽倾斜度、气泡尺寸和气泡体积分数对水槽内颗粒沉降的影响。 我们的结果分析表明,固体的沉降在开放通道系统中显著受到PSDs的影响。 特别是,水槽倾斜度的增加分别促进了细颗粒和粗颗粒的沉降和消散。 额外的模拟显示,气泡的出现影响了固体的沉降速度,这改变了多尺寸固体在水槽内的沉降行为。 所提出的研究可以作为优化浓缩浆液中水分中间排除的有价值指南,以确保尾矿储存设施的稳定性。
摘要: Slurry transportation is always crucial for many industrial processes. This study numerically investigates the settling behavior of multisize solid particles in a non-newtonian slurry inside a semicircular open channel (flume). The non-newtonian slurry is modelled using a three-dimensional (3D) unsteady Eulerian-Eulerian (E-E) model coupled with the Hershel-Bulkley (HB) rheological model. A detailed sensitivity analysis of drag models is performed to establish the solid-fluid interaction in the slurry flow. The numerical model is validated with the experimental data from the literature and shows a fair agreement. The validated model is used to simulate the settling behavior of the slurry in the flume. The mean particle diameter of the solid particles in the slurry is in the range of 75-296 $\mu$m with a median diameter of 188 $\mu$m. The effect of particle size distributions (PSDs), flume inclination, bubble size and bubble volume fraction on the particle settling inside the flume is investigated in the parametric study. The analysis of our results revealed that the settling of solids is significantly affected by PSDs in the open channel system. In particular, the increase in flume inclination progresses the settling and dissipation of fine and coarse particles, respectively. Additional simulations showed that the inception of bubbles influences the settling velocity of solids, which changes the settling behavior of multisize solids inside the flume. The presented study can be used as a valuable guideline for the optimisation of intermediate exclusion of water from thickened slurry in order to ensure the stability of tailing storage facility.
评论: 47页,17图
主题: 流体动力学 (physics.flu-dyn) ; 经典物理 (physics.class-ph)
引用方式: arXiv:2507.11657 [physics.flu-dyn]
  (或者 arXiv:2507.11657v1 [physics.flu-dyn] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.11657
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)
期刊参考: Physics of Fluids,2024
相关 DOI: https://doi.org/10.1063/5.0209608
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Dr Somasekhara Goud Sontti [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 7 月 15 日 18:42:20 UTC (2,494 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.flu-dyn
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
physics
physics.class-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号