跳汰选煤历史悠久、工艺流程简单在未来的选煤行业有着重要的地位。柔性空气室跳汰机是一种新型的空气脉动跳汰机,具备了选煤设备大型化的优势,具有良好的应用前景。柔性气囊作为柔性空气室跳汰机内的关键部分,其变形过程关系着跳汰水流的脉动过程,对跳汰分选过程十分重要。本文通过仿真模拟与实验的方法对柔性空气室跳汰机气囊变形规律进行研究,通过仿真结果揭示工艺参数对气囊的影响,为生产中工艺参数的控制提供理论分析。本研究建立了气囊的固体和内部流域模型,应用双向流固耦合的方法研究了跳汰周期气囊变形过程,并结合内部流场说明了各阶段的变形特性以及流场规律。另外,搭建了小型跳汰试验台,运用高速动态设备进行拍摄与仿真结果进行对照,对比了仿真与实验下标记点运动过程,通过运动曲线说明了两者趋势相同,仿真具备合理性。根据仿真结果,研究了不同进气期时长、膨胀期时长、排气期时长和进气压力对气囊变形的影响,研究结果表明:在进气期气囊具有“初始急,然后缓”变形规律,在进气期初始阶段（0-0.1s）,实验结果总是大于仿真结果;待到进气期结束时,仿真结果又总是大于实验结果。进气阶段气囊在水平方面上的变形始终存在对称性,这样的特性有利于水流脉动的均匀性。气囊变形能力随进气期时长增加而减小,每0.1s内的最大变形增量由34.123mm减小至4.095mm,单方面增加进气期时间并不利于柔性空气室跳汰机的使用,否则将增加排气期负担而影响下一周期工作。膨胀期增加时长的作用不体现在气囊上变形上,而体现在物料分选方面;排气期时长不宜过短,时长过短不能排空气体,适当增加可以保证气体的完全排空,进气期时长与排气期时长之间有一个合适的比例如λ=排气/进气=9),在实际生产中进气期与排气期时长比要保证λ＞9)才可以正常使用。进气压力的增加有利于物料分选效果,但是提高进气压力的同时要适当延长排气期,除此之外气囊作为弹性体变形值存在极限,增加进气压力与延长排气期都不可以使其连续膨胀;提高进气压力可以让气囊的最大变形达到110mm以上,如果只考虑增大气囊变形量,提高进气压力是比更好的选择。以上研究为柔性空气室跳汰机在部分工艺参数的选择上提供了指导。气囊内部流场的研究表明:在进气期初始阶段气流以气柱的状态冲向气囊顶部,随后气流由上到下地向两端扩散,这此过程中气柱逐渐变粗而且速度峰值由218.6m/s降低至16.73m/s;初始阶段的压力场中气囊底部存在两个对称分布并且向上运动的低压旋涡,这个旋涡始终存在直至进气期结束,低压旋涡的存在也使得进气过程气囊内部压力存在平衡;压力场在进气期呈对称分布,到了膨胀期压力场完全均匀压力值都在29.5kpa左右,排气期内排气口位置存在压力梯度并且是负压状态,负压从-1168kpa降低至-4619kpa,但是除了排气口外气囊内部压力仍然保持均匀态并且整体下降至负压状态。另外,根据气囊应力应变分布规律获得了易损伤破坏区域,气囊的最大应力值为2.1388Mpa;仿真结果最大应力值位置出现在气囊的中部偏上位置与实验气囊损伤位置相同,应力值的大小可以为评估疲劳损伤提供依据。本文有图67幅,表10个,参考文献72篇。