龙 佳，吴维新，苗子旭，库建刚

(福州大学紫金矿业学院，福建 福州 350108)

0 引言

在矿物加工领域，颗粒沉降广泛存在于磨矿、分级、选别及精矿和尾矿浓缩作业中，而且颗粒的沉降速度对这些作业影响较大[1].在尾矿浓缩作业中，尾矿沉降是一个极其复杂的物理化学过程，其中颗粒的沉降速度是影响尾矿浓缩及废水利用效率的重要因素[2-5].对于大多数尾矿来说，80%的颗粒粒径小于74 μm，77%小于45 μm[6]，尾矿的平均密度约为2 722 kg·m-3[7]，因此对微细颗粒沉降动力学的研究具有十分重要的意义.国内外学者通过直接数值模拟和实验方法对颗粒沉降动力学进行了大量的研究.

Feng等[8]通过有限元方法模拟两个相同的圆形颗粒在牛顿流体中的沉降过程，发现典型的DKT(拖曳-碰撞-翻滚)沉降现象.在此基础上，不少学者发现在沉降过程中不同条件下两个颗粒容易出现DKT现象的位置不同[9-10]，只有当沉降颗粒尺寸差异很小时，两个颗粒才会重复进行DKT现象[11].同时，在颗粒沉降过程中，颗粒自身特性和外部沉降环境是影响颗粒沉降的关键所在,不同雷诺数流体中颗粒沉降特性不同[12-13].陈荣前等[14]研究发现侧向力的振动频率与雷诺数Re呈二次关系；胡平等[15]研究不同倾斜角度通道内的3个刚体圆形颗粒的沉降特性，发现当Re越大或3个颗粒的直径大小不均匀时，均能促使颗粒加快聚集.常建忠等[16]采用粒子图像测速仪研究球形颗粒的沉降特性，发现颗粒沉降受Re和沉降初始释放位置的影响.此……