عنوان پایان‌نامه
مطالعه بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر عملکرد آسیاهای گردان با روش جزء گسسته
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1935;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48929
- تاریخ دفاع
- ۰۷ خرداد ۱۳۹۰
- دانشجو
- بهاره عرب زاده
- استاد راهنما
- اکبر فرزانگان
- چکیده
- روش مدلسازی عددی برای بیش از دو دهه به منظور مدلسازی حرکت اجزاء مجزا در داخل واحدهای فرآوری مواد معدنی، مورد استفاده قرار گرفته است. روش جزء گسسته یک روش مناسب برای مدلسازی ریاضی و شبیه سازی رفتار دیسک ها و گلوله های مجزا، به ترتیب در فضای دو و سه بعدی می باشد. با استفاده از این روش، پیش بینی الگو حرکت ذرات، مقدار توان مصرفی و انرژی جنبشی برای یک آسیای آزمایشگاهی و یا صنعتی امکان پذیر است. در حقیقت پیش بینی پارامتر های مذکور با استفاده از روش جزء گسسته در بسیاری از موارد از دهه ???? انجام شده است. در پایان نامه حاضر، یک استراتژی جدید به منظور تعیین پارامتر های اصلی آسیای گلوله ای شفاف که در آزمایشگاه فرآوری مواد معدنی دانشگاه تهران ساخته شده است، تدبیر شده است. بدنه ی آسیا از جنس پلکسی گلاس است و اجزاء خرد کننده از شیشه فشرده می باشند. اطلاعات دقیقی برای پارامتر های پلکسی گلاس و شیشه فشرده که در ساخت بدنه آسیا و اجزاء خرد کننده به کار گرفته شده اند، موجود نمی باشد. همانطوریکه شبیه سازی دقیق حرکت گلوله ها با استفاده از روش جزء گسسته و نرم افزار بکارگرفته شده ی Particle Flow Code (PFC3D) در حالت سه بعدی؛ به ویژگی های فیزیکی مواد به¬کار گرفته¬شده بستگی دارد، بنابراین تلاش در به دست آوردن مناسب ترین مقادیر وابسته به مواد برای ویژگی های پلکسی گلاس و شیشه فشرده در بدنه آسیا و گلوله های خرد کننده می باشد. بنابراین، به¬وسیله مقایسه میان توان مصرفی الکتریکی و توان مصرفی مکانیکی در آسیای مدلسازی شده و نزدیک شدن به الگو حرکت واقعی در آسیای مدلسازی شده به وسیله شبیه سازی های دقیق تر، پارامتر های اصلی برای آسیای آزمایشگاهی محاسبه شده است. استراتژی به کار گرفته شده به منظور بهینه سازی آسیا مطابق با توان مصرفی و انرژی جنبشی می باشد. در فرایند بهینه سازی، به دلیل محدودیت در تجهیزات آزمایشگاهی، سرعت آسیا و پارامتر های هندسی ثابت هستند. بنابراین، بهترین روش به منظور بهینه سازی عملکرد آسیا بکارگیری شکل های مختلف بالابر به عنوان پارامتر متغیر می باشد. در این بخش، به منظور دست یابی به مناسب ترین گشتاور و انرژی جنبشی در اجزاء خرد کننده، با در نظر گرفتن ویژگی های اقتصادی، بهترین طراحی برای بالابر ها در نظر گرفته شده است.
- Abstract
- Numerical modeling has been used for more than two decades to model movement of discrete bodies inside mineral processing units. Discrete Element Method (DEM) is appropriate for mathematical modeling and simulation of behavior of discrete discs and discrete spheres in two and three dimensional space, respectively. By using this method, prediction of particles flow regime, the amount of power draw and kinetic energy for a laboratory or an industrial mill is possible. As a matter of fact, DEM predication of mentioned parameters has been made in many cases from 1990’s decade. In this dissertation, a new strategy is devised to assess the main parameters of a transparent ball mill that was built in mineral processing laboratory of University of Tehran. The mill shell is Plexiglas; and the crushing elements are made of compressed glasses. There are not any available information for Plexiglas and compressed glass parameters that have been used to manufacture the mill shell and crushing balls used in the mill. As accurate DEM simulation of ball charge movement and using three dimensional Particle Flow Code (PFC3D) software strongly depend on used material physical properties; therefore, it is tried to find the best material-dependent values for characterizing Plexiglas and compressed glass used in mill shell and crushing balls. Hence, by comparison between electrical power draw in real mill and mechanical power draw in modeled mill and approaching to real regime in modeled mill by more accurate simulations, the main parameters for the laboratory mill was calculated. This strategy has been used for optimization of the mill according to power draw and kinetic energy. In this process, due to limitations of laboratory equipments, mill velocity and geometrical parameters are fixed. Therefore, the best way to optimize mill performance is using various lifter’s shape as an alternative parameter. In this part, the best design for lifters has been considered to gain the most proper torque and kinetic energy in crushing elements, by considering economical features.
