超声波在尾矿浆传播中的衰减特性数值模拟分析

汪建新, 高鑫, 张艳萍

汪建新，高鑫，张艳萍.超声波在尾矿浆传播中的衰减特性数值模拟分析［J］.工矿自动化，2018,44（3）：65-69.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017090070
引用本文: 汪建新，高鑫，张艳萍.超声波在尾矿浆传播中的衰减特性数值模拟分析［J］.工矿自动化，2018,44（3）：65-69.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017090070
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WANG Jianxin, GAO Xin, ZHANG Yanping. Numerical simulation analysis of attenuation characteristics of ultrasonic propagation in tailing slurry[J]. Journal of Mine Automation, 2018, 44(3): 65-69. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017090070
Citation: WANG Jianxin, GAO Xin, ZHANG Yanping. Numerical simulation analysis of attenuation characteristics of ultrasonic propagation in tailing slurry[J]. Journal of Mine Automation, 2018, 44(3): 65-69. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017090070
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超声波在尾矿浆传播中的衰减特性数值模拟分析

  • 内蒙古科技大学 机械工程学院， 内蒙古 包头014000

基金项目: 

国家自然科学基金资助项目（51365033）

内蒙古科技创新引导奖励基金项目（2015CXYD-3）

详细信息

  • 中图分类号: TD85

Numerical simulation analysis of attenuation characteristics of ultrasonic propagation in tailing slurry

  • College of Mechanical Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014000, China

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    摘要
  • 摘要: 针对现有尾矿矿浆浓度超声检测法存在精度不高、研究参数较为宽泛、不能准确地反映出超声波在尾矿浆中传播的衰减特性问题，在对超声波衰减特性进行理论分析的基础上，利用Matlab软件数值模拟了超声波在固定参数的尾矿浆中传播时的衰减特性，得到了超声波衰减系数与超声波频率、尾矿浆粒径、尾矿浆密度之间的关系：在超声波频率一定时，随着尾矿浆的粒径增加，散射衰减也增大；当超声波频率与尾矿浆粒径均为固定值时，黏滞衰减系数随着尾矿浆密度的增大而增大；当超声波频率与尾矿浆密度均为固定值时，尾矿浆的粒径越大，黏滞衰减系数越小；散射衰减与黏滞衰减都随着超声波频率的增大而增大，散射衰减系数与超声波频率的四次方近似成正比，黏滞衰减系数与超声波频率近似成正比。这一分析结果为设计高精度的超声波浓度传感器提供了理论依据。
    Abstract: In view of problems that existing ultrasonic detection method for concentration of tailing slurry has low accuracy and too many parameters, and cannot accurately reflect attenuation characteristics of the ultrasonic propagation in tailing slurry, attenuation characteristics of ultrasonic propagation in tailing slurry with fixed parameters were simulated by using Matlab software based on the theoretical analysis of attenuation characteristics of ultrasonic, and relationships between ultrasonic attenuation coefficient and ultrasonic frequency, particle size and density of tailings slurry were obtained: when the ultrasonic frequency is constant, the scattering attenuation increases with increasing of the particle size of tailing slurry; when the ultrasonic frequency and particle size of tail slurry are a fixed value, the viscosity attenuation coefficient increases with increasing of the density of tail slurry; when the ultrasonic frequency and density of tailing slurry are a fixed value, the larger of the particle size of tailings slurry, the smaller of the viscosity attenuation coefficient; both of the scattering attenuation and viscosity attenuation increase with increasing of the ultrasonic frequency, the scattering attenuation coefficient is proportional to the fourth power of ultrasonic frequency, and the viscosity attenuation coefficient is proportional to the ultrasonic frequency. The analysis results provide a theoretical basis for design of ultrasonic concentration sensor with high precision.
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  • 刊出日期:  2018-03-09

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