堆浸浸潤(rùn)面混沌特性與控制理論研究.pdf

1、飽和區(qū)范圍是堆浸研究的重要課題。論文在綜述國(guó)內(nèi)外堆浸工藝研究成果的基礎(chǔ)上，首次從非線性動(dòng)力學(xué)角度，對(duì)堆浸浸潤(rùn)面進(jìn)行了深入研究，目的在于揭示浸潤(rùn)面的演化機(jī)理，提出控制浸潤(rùn)面混沌的技術(shù)原型。 浸潤(rùn)面影響規(guī)律及其與浸出率之間關(guān)系的研究是一項(xiàng)新的研究課題。本文采用自行設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置進(jìn)行了室內(nèi)模擬試驗(yàn)，探明了相關(guān)因素對(duì)浸潤(rùn)面高度的影響規(guī)律及浸潤(rùn)面高度與浸出率之間的關(guān)系。這項(xiàng)工作對(duì)于了解實(shí)際堆浸礦堆中浸潤(rùn)面的分布狀況和溶浸液的滲透過(guò)程，從而

2、合理地進(jìn)行筑堆和布液以提高有用物質(zhì)的回收效果具有一定的意義。 在堆浸生產(chǎn)過(guò)程中，浸潤(rùn)面受多種不確定性因素的影響，因此浸潤(rùn)面的演化規(guī)律很難被準(zhǔn)確描述。本文采用關(guān)聯(lián)維及Lyapunov指數(shù)兩個(gè)混沌特征量對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)中浸潤(rùn)面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，浸潤(rùn)面演化是一個(gè)混沌系統(tǒng)，最大Lyapunov指數(shù)可以作為評(píng)價(jià)滲流狀態(tài)的指標(biāo)。針對(duì)浸潤(rùn)面演化出現(xiàn)混沌狀態(tài)，而混沌又會(huì)影響到滲流狀態(tài)這一問(wèn)題，根據(jù)參數(shù)微擾法的思想，提出了一種控制混沌的方法，

3、即對(duì)時(shí)間序列動(dòng)力系統(tǒng)疊加一個(gè)周期振動(dòng)，通過(guò)分析疊加前后時(shí)間序列的最大Lyapunov指數(shù)，來(lái)判別系統(tǒng)混沌特性的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制混沌。應(yīng)用該方法對(duì)室內(nèi)模擬試驗(yàn)浸潤(rùn)面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，疊加周期振動(dòng)可以抑制系統(tǒng)的混沌。在此基礎(chǔ)上，提出了控制混沌技術(shù)原型一管注浸出法，并從理論上分析了采用管注法控制混沌的可行性。 浸潤(rùn)面的演化是一個(gè)復(fù)雜的非線性動(dòng)力系統(tǒng)，其非線性動(dòng)力特性和有用礦物的浸出效果密切相關(guān)。為了進(jìn)行非線性分析，必須通

4、過(guò)觀測(cè)獲得必要的數(shù)據(jù)。對(duì)于觀測(cè)結(jié)果，進(jìn)行預(yù)測(cè)是一個(gè)重要內(nèi)容。本文采用混沌局域預(yù)測(cè)法建立了一個(gè)線性模型對(duì)浸潤(rùn)面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果表明，建立的混沌預(yù)測(cè)模型計(jì)算量較小，易于操作且預(yù)測(cè)精度較高。預(yù)測(cè)值符合實(shí)測(cè)序列的演化規(guī)律，可用來(lái)預(yù)測(cè)浸潤(rùn)面的演化。將混沌預(yù)測(cè)值與采用灰色GM(1,1)模型所得到的預(yù)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)比分析表明，混沌時(shí)間序列模型要優(yōu)于灰色模型。 對(duì)于礦堆這樣一種復(fù)雜的多孔介質(zhì)而言，掌握礦堆中溶浸液滲流場(chǎng)分布規(guī)律