مدلسازی عددی برش سنگ با جت آب ساینده به منظور تعیین محدوده بهینه پارامترهای مؤثر بر عمق و حجم برش
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلیتکنیک تهران)، تهران، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
doi
10.22060/mej.2023.22439.7619چکیده
در این تحقیق به منظور افزایش راندمان و بهبود کیفیت برش سنگها توسط جت آب ساینده، محدوده بهینه پارامترهای مؤثر بر برش از طریق مدلسازی جریان پر سرعت دوفازی (آب و ساینده) بررسی شده است. فرآیند برش سنگ توسط جت آب ذرهای به روش اجزاء محدود- هیدرودینامیک ذرات روان شبیهسازی شده است. برای این منظور اثر پارامترهای سرعت، زمان توقف، تغییر غلظت حجمی و تغییر قطر ذرات ساینده بر روی عمق و حجم برش سنگهای سیلتاستون و شیل بررسی شده است. نتایج مدلسازی عددی نشان میدهد که با افزایش سرعت، مقدار عمق و حجم برش سنگ افزایش مییابد. همچنین با افزایش زمان توقف، انرژی مصرفی جت آب برای برش سنگ بیشتر میشود که منجر به افزایش عمق و حجم برش خواهد شد. با افزایش غلظت حجمی ذرات ساینده تا 3 درصد، عمق و حجم برش با شیب ملایم افزایش یافته و بعد از آن بهبود چشمگیری در افزایش عمق و حجم برش مشاهده نمیشود. با افزایش قطر ذرات ساینده تا1/25 میلیمتر برای سیلتاستون و 1 میلیمتر برای شیل عمق و حجم برش زیاد شده و بعد از آن عمق و حجم برش ثابت مانده و یا کاهش مییابد.
