A New Model for Predicting Drag Coefficient and Settling Velocity of Coarse Mineral Particles in Newtonian Fluid

沉淀 阻力系数 机械 阻力 终端速度 牛顿流体 非牛顿流体 地质学 岩土工程 物理 热力学
作者
Zhenqiang Xu,Kaixiang Shen,Kewei Zhang,Nana Guo,Zijian Li
出处
期刊:Minerals [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (2): 150-150
标识
DOI:10.3390/min14020150
摘要

Efficient transport in vertical pipeline hydraulic lifting systems is vital for coarse-grained ore, necessitating a deep comprehension of the settling traits of coarse mineral particles. In this study, we conducted a series of settling experiments on individual coarse particles in Newtonian fluids with varying viscosities, employing a self-designed and manufactured settling apparatus. A total of 133 sets of experimental data on the free settling of coarse particles in Newtonian fluids were obtained by recording the particle settling process with a high-speed camera and applying image processing techniques. A mechanical model was employed to perform statistical analysis on the experimental data and establish a predictive model for the drag coefficient and an explicit predictive model for the settling terminal velocity of coarse-grained ore in Newtonian fluids. The average relative errors between the predicted values and experimental values of the drag coefficient and settling terminal velocity models are 4.26% and 7.34%, respectively. This confirms the reliability of the provided predicted model, providing a theoretical foundation for determining the hydraulic lifting speed of coarse mineral particles in vertical pipelines for deep mining.
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