بررسی اثر زاویه محوری نصب بر عملکرد هیدروسیکلون صنعتی برای جداسازی کنسانتره سنگ آهن از دوغاب به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این پژوهش، اثر زاویه محوری نصب بر عملکرد هیدروسیکلون‌های واحد تولید کنسانتره آهن در یک کارخانه فولاد، با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. هدف اصلی، تحلیل تاثیر زاویه نصب بر پارامترهای جداسازی ذرات، نظیر دانه‌بندی محصولات سرریز و ته‌ریز، بوده است. مدل هندسی هیدروسیکلون‌ها با نرم‌افزارسالیدورکس طراحی وبه کمک نرم‌افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. نتایج نشان داد که تغییر زاویه نصب از حالت نصب با زاویه 15 درجه نسبت به افق به زاویه‌های بزرگ‌تر (45، 75 و 105 درجه) تاثیر قابل‌توجهی بر نیروی گریز از مرکز و در نتیجه، بر نرخ جداسازی ذرات درشت‌تر ندارد و اختلاف عدد 80k سرریز در این زوایا بسیار کم (حدود 2 میکرومتر) بوده است. با این وجود، زاویه نصب نزدیک به حالت عمودی، باعث کاهش مقدار ذرات ریز در سرریز می‌شود. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییر زاویه نصب تاثیر زیادی بر ساختار جریان داخل هیدروسیکلون ندارد اما می‌تواند مقدار ذرات جداسازی شده را تحت تاثیر قرار دهد. این یافته‌ها برای بهینه‌سازی طراحی هیدروسیکلون‌ها در صنایع معدنی و فولادی کاربردی خواهند بود.

cfd simulation of the impact of installation axial angle on industrial hydrocyclone performance for separating iron ore concentrate from slurry

in this study, the effect of the installation axial angle on the performance of hydrocyclones in the iron concentrate production unit of a steel plant was investigated using computational fluid dynamics (cfd) simulations. the primary objective was to analyze the impact of the installation angle on the separation parameters of particles, such as the particle size distribution of the overflow and underflow products. the geometric model of the hydrocyclones was designed using solidworks and simulated with fluent software. the results indicated that changing the installation angle from 15 degrees to larger angles (45, 75, and 105 degrees) did not significantly affect the centrifugal force and, consequently, the particle separation rate for coarser particles, with a minimal difference in the overflow k80 (around 2 micrometers) at these angles. however, an installation angle closer to the vertical resulted in a decrease in the fine particle content in the overflow. the findings of this research showed that the installation angle does not significantly impact the flow field within the hydrocyclone but can affect the amount of separated particles. these findings will be useful for optimizing hydrocyclone design in the mining and steel industries.