矿浆搅拌槽是浮选生产工艺中不可缺少的重要设备之一,搅拌槽的性能好坏决定了浮选的效率和矿石的产能。随着工业加工能力的提高,搅拌设备的大型化成为一种必然趋势,并且在冶金、化工行业广泛应用。对于大型机械搅拌混合设备来说,机械能通过搅拌槽搅拌叶轮的旋转转化为流体的动能,从而完成槽体内流体的流动,完成物质交换和热交换的过程。搅拌槽内流体流动形式与搅拌叶轮形状和槽体内部结构密切相关,大型搅拌槽的搅拌的叶轮直径,扭矩和弯矩都很大,并且还会受到搅拌介质、搅拌叶轮形式、施工质量和搅拌效果影响,因此对搅拌槽内流体流动的规律的深入了解和对搅拌桨叶轮的形状设计是搅拌设备优化设计的基础。随着计算机技术的发展,计算流体力学(CFD)已成为研究搅拌设备内部流场和研究多相流领域的重要方法。本文基于两相流欧拉原理对大型矿浆搅拌槽内部流场分布进行了三维模拟,深入研究了单层三种不同叶轮形式的搅拌叶轮和单双层同种叶轮形式的搅拌叶轮对大型矿浆搅拌槽矿浆体积分数分布的影响。数值分析结果表明,大型矿浆搅拌槽在搅拌过程中会在搅拌叶轮中心形成一个负压区,在负压区的四周会产生不同旋转方向的涡流。矿浆流速的最大值出现在搅拌叶轮的外径最大处且标准三叶推进式叶轮在外径最大处流速最小,紊流效应也最小;在同种转速和相同矿浆体积分数的条件下,同样是单层的标准六叶直叶片式叶轮和双层六斜叶开启涡轮式叶轮在搅拌过程中都会在槽底有矿浆颗粒沉降的现象出现,矿浆体积分数分布不均,而标准三叶推进式叶轮和双层标准六叶直叶片式叶轮矿浆体积分数混合均匀,搅拌混合效果最好。