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Influence of the pulse wave in the stratification of high density particles in a JIG device

Influencia de la forma de onda de pulsación en la estratificación de partículas de alta densidad en un equipo JIG

dc.creatorOspina-Alarcón, Manuel A.
dc.creatorBarientos-Ríos, Arturo B.
dc.creatorBustamante-Rua, Moisés O.
dc.date2016-01-30
dc.date.accessioned2021-03-18T21:06:43Z
dc.date.available2021-03-18T21:06:43Z
dc.identifierhttps://revistas.itm.edu.co/index.php/tecnologicas/article/view/585
dc.identifier10.22430/22565337.585
dc.identifier.urihttp://test.repositoriodigital.com:8080/handle/123456789/11676
dc.descriptionA study of particle motion subjected to four different pulsation profiles on a pulsated fluidized bed jig concentrator was carried out. The profiles used in the simulation were – sinusoidal, triangle, sawtooth-backward and sawtooth-forward. Two-dimensional local velocities of the water flow field were calculated from the continuity and momentum equations by CFD techniques implementing SIMPLE algorithm. The particle motion is modeled by a forces balance applying the Newton’s second law of motion. Liquid-solid interactions forces are calculated by the mathematical Euler-Lagrangian model extended to a particle suspension having a wide size and density distribution. To analyze the particle motion in jig, we derived a trajectory equation for the response time of particle that include virtual mass, gravity, pressure gradient, drag and Basset forces. The study demonstrates significant differences in the particle trajectories for various pulsation profiles applied to the boundary condition at the inlet to the jig chamber.en-US
dc.descriptionSe estudió el movimiento de partículas sometidas a cuatro perfiles de pulsación en un concentrador gravimétrico, mediante lechos fluidizados pulsados tipo jig, el cual es muy utilizado en la industria minera para la concentración de minerales pesados. Los perfiles de pulsación utilizados en la simulación fueron senoidal, triangular, diente de sierra atrasado y diente de sierra adelantado. Las velocidades locales bidimensionales del campo de flujo de agua se calcularon a partir de las ecuaciones de continuidad y momentum, por medio de técnicas CFD mediante la implementación del algoritmo SIMPLE. El movimiento de las partículas se modela mediante un balance de fuerzas aplicando la segunda ley de movimiento de Newton. Las fuerzas de interacción sólido-líquido se calculan mediante el modelo matemático Euleriano-Lagrangiano, extendido a una suspensión de partículas que poseen distribución amplia de tamaño y densidad. Para analizar el movimiento de las partículas, se deriva una ecuación de trayectoria que muestra la respuesta en el tiempo de las partículas, que incluye las fuerzas de masa virtual, gravedad, gradiente de presión, arrastre y Basset. El estudio mostró que la trayectoria de las partículas es muy sensible a la forma de onda aplicada en la condición de frontera a la entrada de la cámara del jig.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherInstituto Tecnológico Metropolitano (ITM)en-US
dc.relationhttps://revistas.itm.edu.co/index.php/tecnologicas/article/view/585/612
dc.relation/*ref*/C. K. Gupta, Chemical Metallurgy Principles and Practice. Weinheim, 2003. [2] Y. Tsuji, T. Kawaguchi, and T. Tanaka, “Discrete particle simulation of two-dimensional fluidized bed,” Powder Technol., vol. 77, no. 1, pp. 79–87, Oct. 1993. [3] F. W. Mayer, “Fundamentals of a potential theory of jigging process,” in Proc. 7th Int. Miner. Proc. Cong., 1964, pp. 75–86. [4] S. M. Viduka, Y. Q. Feng, K. Hapgood, and M. P. Schwarz, “CFD-DEM Iinvestigation of particle separations using a trapezoidal jigging profile,” in Ninth International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries, CSIRO, 2012, no. December, pp. 1–8. [5] S. M. Viduka, Y. Q. Feng, K. Hapgood, and M. P. Schwarz, “CFD–DEM investigation of particle separations using a sinusoidal jigging profile,” Adv. Powder Technol., vol. 24, no. 2, pp. 473–481, Mar. 2013. [6] S. M. Viduka, Y. Q. Feng, K. Hapgood, and M. P. Schwarz, “Discrete particle simulation of solid separation in a jigging device,” Int. J. Miner. Process., vol. 123, pp. 108–119, 2013. [7] L. Dong, Y. Zhao, C. Duan, Z. Luo, B. Zhang, and X. Yang, “Characteristics of bubble and fine coal separation using active pulsing air dense medium fluidized bed,” Powder Technol., vol. 257, pp. 40–46, May 2014. [8] K. Asakura, M. Mizuno, M. Nagao, and S. Harada, “Numerical Simulation of Particle Motion in a Jig Separator,” in 5th Join ASME JSME Fluids Engineering Conference, 2007, pp. 385–391. [9] Y. K. Xia and F. F. Peng, “Numerical simulation of behavior of fine coal in oscillating flows,” Miner. Eng., vol. 20, no. 2, pp. 113–123, Feb. 2007. [10] Y. Xia, F. F. Peng, and E. Wolfe, “CFD simulation of fine coal segregation and stratification in jigs,” Int. J. Miner. Process., vol. 82, no. 3, pp. 164–176, Apr. 2007. [11] K. J. Dong, S. B. Kuang, a. Vince, T. Hughes, and a. B. Yu, “Numerical simulation of the in-line pressure jig unit in coal preparation,” Miner. Eng., vol. 23, no. 4, pp. 301–312, 2010. [12] A. B. Basset, A Treatise on Hidrodynamics Volumen II. London, 1888. [13] R. Di Felice, “Hidrodynamics of liquid Fluidisation,” Chem. Eng. Sci., vol. 50, no. 8, pp. 1213–1245, 1995. [14] G. K. Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press, 1967. [15] Y. D. Sobral, T. F. Oliveira, and F. R. Cunha, “On the unsteady forces during the motion of a sedimenting particle,” Powder Technol., vol. 178, no. 2, pp. 129–141, 2007.
dc.rightsCopyright (c) 2017 Tecno Lógicasen-US
dc.sourceTecnoLógicas; Vol. 19 No. 36 (2016); 13-25en-US
dc.sourceTecnoLógicas; Vol. 19 Núm. 36 (2016); 13-25es-ES
dc.source2256-5337
dc.source0123-7799
dc.subjectSolid-liquid flowen-US
dc.subjectgravity concentrationen-US
dc.subjectEuler-Lagrange modelen-US
dc.subjectSIMPLE algorithmen-US
dc.subjectjigen-US
dc.subjectFlujo sólido-líquidoes-ES
dc.subjectconcentración gravimétricaes-ES
dc.subjectmodelo Euleriano – Lagrangianoes-ES
dc.subjectalgoritmo SIMPLEes-ES
dc.subjectJig.es-ES
dc.titleInfluence of the pulse wave in the stratification of high density particles in a JIG deviceen-US
dc.titleInfluencia de la forma de onda de pulsación en la estratificación de partículas de alta densidad en un equipo JIGes-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeResearch Papersen-US
dc.typeArtículos de investigaciónes-ES


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