另外,在半徑為b的聚磁介質(zhì)上捕收的顆粒,受到流體剪應(yīng)
的作用,當(dāng)顆粒半徑a小于邊界層厚度時(shí),由剪應(yīng)力所決定的
能為
中:ρ、η———流體密度和黏度;
v———流體運(yùn)動(dòng)速度;
x———顆粒與聚磁介質(zhì)表面間距離;
θ———流體流動(dòng)方向與介質(zhì)剪應(yīng)力間夾角。
在微細(xì)粒高梯度磁選體系的這些復(fù)雜的相互作用中,要捕收
磁性顆粒和非磁性顆粒的相互作用總勢(shì)能可用式(1)+(2)表
;磁性顆粒之間的相互作用總勢(shì)能可用式(1)+(3)+(4)表
;非磁性顆粒間的作用總勢(shì)能可用式(1)+(3)表示;而磁性顆
與介質(zhì)作用的相互作用總勢(shì)能可用式(5)+(6)+(7)+(8)表
。這些相互作用的勢(shì)能對(duì)高梯度磁選的分選效率起著重要作
,調(diào)節(jié)和控制它們是強(qiáng)化高梯度磁選的有效途徑,而這要通過(guò)
化礦漿性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗(yàn)室螺線(xiàn)管磁體示意見(jiàn)圖4。有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)如下:內(nèi)半徑
a1=2.1cm,外半徑 a2=10cm,線(xiàn)圈高 δ =18cm,總匝數(shù) N=
2708匝,充填率λ =0.65。螺線(xiàn)管采用電工純鐵鎧裝,鐵鎧厚度
為1.5cm。計(jì)算時(shí)三角剖分步長(zhǎng)為0.1cm。
按照上述的原理和步驟,分別計(jì)算電流密度 ρ 為 223.8,
191.0,159.0,127.0,95.5,63.7A/cm
2
時(shí)該螺線(xiàn)管內(nèi)腔的場(chǎng)強(qiáng)
分布,求得分選腔中點(diǎn)(場(chǎng)強(qiáng)最-大點(diǎn))的場(chǎng)強(qiáng)值,見(jiàn)表1和圖5
由式(1)可知,如果能知道一定磁勢(shì)下的螺線(xiàn)管場(chǎng)強(qiáng)H、漏
數(shù)σ則可計(jì)算出來(lái)。為此我們首先來(lái)研究鎧裝螺線(xiàn)管的場(chǎng)
布。圖1 場(chǎng)域及邊界示意由于螺線(xiàn)管磁體的磁場(chǎng)分布是軸對(duì)稱(chēng)的,我們只需取通過(guò)對(duì)的任一平面(即子午面)進(jìn)行便可了解其貌,這樣就把研場(chǎng)域簡(jiǎn)化為二維平面場(chǎng)。場(chǎng)域邊界為分選腔氣隙同激磁線(xiàn)圈與內(nèi)側(cè)交界處。圖1為二維平面場(chǎng)域示意。
圖 1可知,ABCD為場(chǎng)域邊其中AB和CD為氣隙與鐵鎧的交界面,AC和 BD為線(xiàn)圈和交界面。圖中OP為對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)。由電磁場(chǎng)基本理論可知,所域內(nèi)各點(diǎn)均應(yīng)滿(mǎn)足泊松方程。