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，線圈高 δ =18cm，總匝數(shù) N=

2708匝，充填率λ =0.65。螺線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)研究鎧裝螺線管的場(chǎng)

布。圖1 場(chǎng)域及邊界示意由于螺線管磁體的磁場(chǎng)分布是軸對(duì)稱的，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為線圈和交界面。圖中OP為對(duì)稱軸線。由電磁場(chǎng)基本理論可知，所域內(nèi)各點(diǎn)均應(yīng)滿足泊松方程。