二维非牛顿流体中固体在水平槽内沉降的数值研究

浆体输送在许多工业过程中始终至关重要。本研究数值 investigates 在半圆形开放槽（flume）中的非牛顿浆体中多尺度固体颗粒的沉降行为。非牛顿浆体采用三维（3D）不可稳定 Eulerian-Eulerian（E-E）模型耦合 Hershel-Bulkley（HB） rheological 模型进行建模。对 drag 模型的详细灵敏度分析用于建立浆体流动中的固-液相互作用。数值模型经文献中的实验数据验证，结果表明模型具有良好一致性。验证后的模型用于模拟浆体在槽内的沉降行为。固体颗粒的平均粒径范围为 75-296 μm，中位粒径为 188 μm。粒径分布（PSDs）、槽倾角、气泡尺寸和气泡体积分数对槽内颗粒沉降的影响在参数研究中进行了考察。结果分析表明，固体的沉降受到开放槽系统中 PSDs 的显著影响。特别是，槽倾角的增加会促进细颗粒和粗颗粒的沉降和耗散。额外的仿真显示，气泡的形成影响固体的沉降速度，从而改变多尺度固体在槽内的沉降行为。该研究可作为优化厚稠浆体中中间除水以确保尾岗储设施稳定性的宝贵指南。