磨礦過程動態特性的多尺度模擬研究

《磨礦過程動態特性的多尺度模擬研究》是依託東北大學，由盧紹文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：磨礦過程動態特性的多尺度模擬研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：盧紹文
• 依託單位：東北大學

中文摘要

磨礦過程是高耗能流程工業過程，面臨節能降耗重大挑戰。由於磨礦過程機理過於複雜，在控制作用下的磨機內顆粒破碎過程無法觀測，導致粒度變化的動態機理不清，缺乏連續磨礦運行動態特性的準確模型，制約了磨礦過程運行最佳化技術的發展；而且現有在單一尺度上發展的模擬方法，不能準確表達磨機運行和粒度變化過程的多尺度特徵。為此，本項目針對磨礦過程，發展基於時空二維蒙特卡洛動力學的微觀尺度模擬方法，構建以顆粒粒度為橋樑的多尺度模擬體系；形成誤差可控的、高效率的多尺度模擬方法。本研究的實用價值在於：能夠為磨礦動態特性分析提供新工具，為以最佳化磨礦粒度和節能降耗為目標的運行最佳化提供模型技術基礎和檢驗手段；科學意義在於：通過研究磨礦動態特性的多尺度特徵，揭示尺度之間的動態關係，進而歸納共性規律，為複雜系統多尺度研究做出示例貢獻。

結題摘要

磨礦過程是高耗能流程工業過程，面臨節能降耗重大挑戰。由於磨礦過程機理過於複雜，在控制作用下的磨機內顆粒破碎過程無法觀測，導致粒度變化的動態機理不清，缺乏連續磨礦運行動態特性的準確模型，制約了磨礦過程運行最佳化技術的發展；而且現有在單一尺度上發展的模擬方法，不能準確表達磨機運行和粒度變化過程的多尺度特徵。為此，本項目針對磨礦過程，研究基於時空二維蒙特卡洛動力學的微觀尺度模擬方法，構建以顆粒粒度為橋樑的多尺度模擬體系；形成誤差可控的、高效率的多尺度模擬方法。經過四年研究，本項目提出顆粒破損過程事件驅動動力學模擬算法（ED-KMC-AC）、磨礦破碎過程粒度分布的分散式參數蒙特卡洛動力學模擬算法（DPKMC），研製了顆粒破碎過程動力學模擬軟體，並開展了半實物仿真驗證。上述仿真算法和軟體工具能夠為磨礦動態特性分析提供新工具，為以最佳化磨礦粒度和節能降耗為目標的運行最佳化提供模型技術基礎和檢驗手段。通過研究磨礦動態特性的多尺度特徵，揭示不同尺度之間的動態關係，為複雜系統多尺度研究做出示例貢獻。