REVISTA MINERÍA 537 | EDICIÓN JUNIO 2022

MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / JUNIO 2022 / EDICIÓN 537 24 La relación de diámetro de la SC-200 al de la cámara de contacto de la SC-50 es casi igual a 1.5. La relación de rendimiento de la SC200 con respecto a la SC-50 tiene un valor en el rango de 3.5 a 4. La simulación en estado no estacionario, Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (Urans), comienza con una velocidad de flujo cero (ejecución en frío). Usamos el modelo de turbulencia k−ω para estimar la viscosidad del remolino turbulento. El caudal de entrada es igual a 3.800 m3/h y la gravedad específica S.G. = 1.3. Se especificó una burbuja esférica uniforme con un diámetro igual a 0.5 mm. El arrastre de la burbuja se determina utilizando el modelo de Schiller-Naumann. Se usó un caudal de aire de 1,150 m3/h en las ranuras de inyección de aire para determinar la velocidad de entrada de la corriente (vair = 33 m/s). Las fuerzas en los álabes del rotor fueron monitoreadas durante el transcurso de la simulación CFD. La Figura 10 muestra un registro temporal de las fuerzas normales hidrodinámicas en un álabe de cada etapa del rotor. A partir de estas cifras se entiende que la primera fase de los álabes del rotor experimenta la fuerza tangencial máxima. Esto se puede atribuir al hecho de que el flujo es acelerado por los álabes de la primera fila en la parte inferior de la cámara de contacto. El valor medio de las fuerzas tangenciales es 1,021 N, 766 N, 731 N y 765 N para la primera, segunda, tercera y cuarta etapa del rotor, respectivamente. Las variaciones transitorias de las fuerzas hidrodinámicas en los álabes del rotor son la principal fuente de vibración del eje. El diseño de la StackCell considera esta naturaleza dinámica de la carga hidrodinámica para optimizar el diseño del eje mecánico. Para mostrar la estructura de los campos de flujo, se trazan las líneas de flujo a través de una pala de rotor como se muestra en la Figura 11. Las líneas de flujo revelan que el flujo se separa a través de las ranuras de los álabes del rotor. Esta separación de flujo es muy necesaria para generar altos ratios de disipación de turbulencia y buenas características de mezcla entre los álabes del rotor. La distribución de la fracción de volumen de aire en planos horizontales que pasan a través de los álabes del rotor y el estator se muestra en la Figura 12. Cerca de los orificios de inyección de aire, se observa una alta fracción de volumen de aire cerca del eje. Luego, las burbujas se transportan desde las regiones alrededor del eje hacia (a) Fracción de aire en las etapas del rotor (b) Fracción de aire en las etapas del estator Figura 12. Fracción de volumen de aire en el SC-200.

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