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原文传递淹没水射流沿程压力计算

论文题名：	淹没水射流沿程压力计算
关键词：	淹没水射流;数值模拟;模型参数;空化模型
摘要：	目前，离子型稀土原地浸矿工艺常由于底板裂隙导致母液渗漏，使母液回收率降低。稀土母液渗漏不仅浪费稀土资源，更会对稀土矿山周围环境造成严重破坏。本文考虑采用高压水射流技术，在矿山底部定喷注浆合成人工底板，以解决稀土母液渗漏问题。为确保合成防渗良好的人工地板，需要研究高压淹没水射流破土距离，确定合适的注浆孔距离。综上，本文采用实验研究与数值模拟相结合的方法对淹没水射流压力分布进行了研究，并总结分析得到以下结果：　　（1）通过实验测量的压力和拍摄的照片可以得出，高压淹没射流是会产生空化现象的，并且射流压力越大，空化作用越强。空化现象会使射流的轴心无因次滞止压力随压力增大而增大。在横断面上，各射流压力下的无因次滞止压力分布趋于一致，近似正态分布。　　（2）对Realizablek-ε模型控制方程进行分析，找出了影响射流沿程压力损失的关键参数σk和σε，并进行分析研究找出了这些参数影响射流的具体规律。根据实验值，得到了对应各射流压力的σk值。采用这组参数进行计算，可以有效提高Realizablek-ε模型在6-11?cm射程范围内,轴心滞止压力的计算准确性，使误差降低至10%以内。且对比使用多相流和空化模型进行模拟，该方法占用计算机资源更少，计算速度快耗费时间少，更为简便。　　（3）对于本实验工况，Schneer-Sauer空化模型能比较准确的预测空化云发展过程，并能良好的预测射程6?cm以内的高压淹水射流轴心压力分布。而改良参数的数值计算方法可以较好计算6-11?cm范围内的轴心压力分布。可见综合使用两者可以较好的估计淹没水射流在射程0-11?cm范围内的轴心压力分布，为确定合适的注液间距和破土射流压力提供参考。
作者：	余健翔
专业：	建筑与土木工程
导师：	罗嗣海
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江西理工大学
学位年度：	2021