中国有色冶金

摘要:深海多金属结核广泛分布于海底，富含锰、铁、钴、镍、铜等金属元素，具有显著的经济价值。为最大限度利用这些金属资源，本研究对深海多金属结核进行了系统性矿物学分析，研究内容涵盖化学成分分析、形态特征表征、相结构评估及显微观察。采用X射线衍射（XRD）、全元素化学分析、粒度分析、扫描电镜能谱（SEM-EDS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等方法，系统研究了结核的矿物组成，结果显示，多金属结核的主要矿物成分包括锰橄榄石、锰尖晶石和霞石，结晶度较低；化学相分析表明，锰、铁、铜、钴、镍主要以氧化物形式存在。铁矿物多以细粒胶体或隐晶态存在于结核外壳层和核心岩屑中，导致无法通过机械选矿实现富集分离；硅铝质脉石矿物如石英和霞石，主要集中在岩屑、黏土团簇中，或分散在富铁微层内，进一步增加了机械分离的难度。多金属结核的化学成分极为复杂，含有多种元素，其中钴、镍、铜（Co+Ni+Cu）等高价金属总含量为2.28%，锰和铁的含量分别为28.51%和9.06%。此外，钼、锌、钒、钇等具有潜在经济价值的微量元素也存在于其中。由于多金属结核中的自生矿物颗粒极其细小，镍、钴、铜、锰等金属元素紧密共生，导致传统选矿方法难以奏效，冶金加工成为从深海多金属结核中提取高价金属的唯一可行途径。

摘要:深海多金属结核中主要金属元素有锰、铁、镍、钴、铜,其主要赋存形式为硅铝锰氧化矿物。为了实现该矿石中目标金属(锰、镍、钴、铜)的绿色高效提取,本文采用氯化焙烧-水浸工艺,利用氯化铵焙烧将矿物中目标金属矿物转化为可溶性氯化盐,再通过水浸实现目标金属与脉石及杂质的分离。研究采用单因素试验优化了工艺参数,并采用多种表征分析方法探究了目标金属元素的赋存状态变化规律。热力学分析表明,在温度300℃时,结核矿中CoO、NiO、CuO、MnO₂均可发生氯化反应变成氯化盐,Fe₂O₃的氯化转化反应ΔG远大于0,不能自发进行;在深海多金属结核原料与氯化铵质量比为1:1.6、焙烧温度300℃、焙烧时间90 min、液固比(mL/g)6:1、水浸温度40℃、水浸时间60 min条件下,锰、镍、钴、铜的浸出率均可达99%以上,铁浸出率20%左右,有效地将锰、镍、钴、铜与铁分离,方便后续目标金属的分离提纯;多个分析表征结果显示,焙烧后产物的氯元素成功嵌入焙烧产物晶格,原矿中Mn⁴⁺和Mn³⁺氧化物变成Mn²⁺,同时伴随着Fe₂O₃的生成;水浸渣主要物相为SiO₂,仅伴随微弱的Fe₂O₃特征峰,锰元素提取接近完全。该研究结果可为深海多金属结核资源的工业化利用提供理论依据与工艺参考。

摘要:深海多金属结核中锰、镍、钴与铜、铁的高效分离是湿法冶金领域亟待解决的技术难题。本研究以采自南太平洋的深海多金属结核为对象,采用二氧化硫还原浸出工艺,系统考察还原剂用量、浸出温度、硫酸用量及搅拌速度对各金属浸出行为的影响,并结合热力学分析与物相表征阐明选择性浸出机理。结果表明:在无外加硫酸、浸出温度70℃、液固比5 mL/g、SO?用量1 000 mL/20 g原矿、搅拌速度350 r/min、浸出时间2 h的最优条件下,锰、镍、钴浸出率分别达94.89%、81.81%、84.17%,铜、铁浸出率仅为28.43%、9.91%,实现了锰镍钴的选择性高效提取;外加硫酸10 g/20 g原矿时可将锰浸出率提升至99.89%,同时会显著削弱体系选择性,铜、铁浸出率升至95.15%、80.87%。机理分析显示,SO?优先还原MnO?生成可溶性Mn2?;无酸体系中针铁矿转化为稳定磁铁矿相,抑制铁浸出;外加硫酸改变体系热力学稳定区间,推动铁氧化物溶解并释放包裹态铜,导致分离效果下降。研究结果可为深海多金属结核资源清洁高效利用提供理论与技术支撑。

摘要:全球70%以上的锂资源以盐湖卤水形式存在，而高镁锂比、复杂杂质成分等特性对提锂技术的选择性与分离效率提出严苛要求。本文聚焦盐湖高镁锂比（Mg:Li>500）提锂技术，针对传统高镁锂比盐湖提锂工艺（化学沉淀法与溶剂萃取法）具有选择性差、分离难度大的问题，对新兴的离子筛吸附法、膜分离法及耦合提锂技术，从分子作用机制、晶体结构变化、离子迁移规律等维度进行了深度剖析，并对应用情况进行了介绍。离子筛吸附法是目前盐湖提锂领域的主流技术，其中铝系离子筛已实现工业化应用，锰系与钛系离子筛还处于实验室与中试阶段展，但由于这两种离子筛表现出的优异饱和吸附容量（分别为30~35 mg·g^-1、15~25 mg·g^-1，铝系离子筛仅为3~5 mg·g^-1），在未来具有较大发展潜力；锂离子选择性膜法是针对高镁锂比盐湖提锂的专用技术，具有可连续化操作、无二次污染的优势，但膜材料的通量与稳定性制约了其工业化应用；耦合提锂技术包括吸附-膜分离耦合技术、超重力强化萃取耦合技术、电化学嵌入-脱嵌（IDI）提锂技术等，具有适配性强、综合效益高、工艺参数可灵活调整的优势，是未来高镁锂比盐湖提锂技术的重要发展方向。离子筛吸附剂的吸附容量、循环稳定性等性能可通过材料改性、形貌调控、复合改性等方法进行提升，未来，随着新型吸附剂与膜材料的研发、耦合工艺的优化及智能化技术的应用，高镁锂比盐湖提锂技术将实现跨越式发展，为全球新能源产业的可持续发展提供坚实的资源保障。

摘要:氯化焙烧技术是一种重要的热处理技术,在复杂多金属物料处理方面具有独特优势,在二次资源综合回收利用、低品位难处理矿利用和高纯物料深度提纯等领域持续发挥关键作用。本文系统综述了氯化焙烧技术的最新研究进展与工业应用,重点阐述其分类方法、反应机理及热力学与动力学基础,并对物料预处理、焙烧过程、产物回收及三废处理等关键工艺环节进行了深入探讨;系统梳理多项相关研究成果,展示该技术在难选冶矿、矿山固废、电子废弃物等复杂物料中高效回收有价金属与高纯物料深度脱除杂质元素等方面的显著优势。但该技术同时面临设备易腐蚀、初始投资与维护成本较高、能耗较高、废气处理系统复杂等问题,未来需从低温氯化、氯化剂循环利用、多技术融合、智能化控制等方向进行深入研究,以实现该技术的绿色、高效与规模化应用。

摘要:有色金属工业是我国工业领域碳排放的重点行业,碳捕获、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术是实现有色金属行业碳中和的一个重要途径,固体吸附法碳捕集技术由于工艺流程简单、自动化程度高等优点,受到了研究者和行业专家的广泛关注。以碳基材料、沸石分子筛、固体胺基吸附材料为吸附剂的CO?变压吸附技术正逐步在燃煤电站、石灰窑等燃烧后烟气碳捕集的中试和工程示范项目中开展试验,并取得了关键性进展。同时,金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks, MOFs)、多孔聚合物(Porous Organic Polymers, POPs)以及类水滑石等新型CO?吸附材料的研究也为不同工况条件下的碳捕集工艺技术提供了更多的材料选择。目前,吸附法CO?分离与捕集技术主要适用于有色金属冶炼末端CO?捕集过程,但吸附剂和工艺相关参数在有色冶炼烟气高硫的条件下的稳定性和投入成本控制仍需通过研究进一步提升和优化。实际应用过程中,还应该借鉴燃煤电厂等应用领域经验,结合有色冶炼等多学科、多专业领域,寻求碳捕集技术CO?产品在有色冶金及相关领域的应用场景,解决碳捕集过程的经济效益问题,进一步探索降本增效的工艺路径。

摘要:新型还原拜耳法工艺处理高铁铝土矿后,尾矿中仍含有44.93%铁,针对此部分铁资源的回收,本研究采用磁化焙烧-磁选工艺对其进行了强化回收,通过单因素试验考察了工艺参数对产物的影响,且对焙烧产物、磁选精矿和尾矿进行了表征分析,探讨了磁化焙烧行为及磁选行为,得到以下主要结论。该尾矿主要物相为赤铁矿,粒度主要分布在0~10 μm区间,平均粒径为1.98 μm;磁化焙烧试验结果表明,焙烧时间延长及焙烧温度升高均对尾矿中赤铁矿定向转变为磁铁矿起促进作用,在600℃且焙烧时间≥40 min的条件下,产物中主要物相为磁铁矿;在磨矿粒度D(90)=16.36 μm和磁场强度1 000 Gs(1 Gs=10^-4 T)的条件下,可获得铁品位为52.57%和铁回收率为70.69%的磁选精矿,此时精矿产率达到57.99%,使得还原拜耳法赤泥减排量由55%提高至80%;部分磁铁矿未能回收的原因是在磨矿过程中微细颗粒产生了团聚,造成磁铁矿和铝硅酸盐矿物难以高效分离,后续考虑在磨矿过程中引入分散剂来进一步提高磁选精矿中铁回收率。

摘要:采用液-液溶剂萃取直接分离浸出液中低浓度稀土离子时,有机相不仅溶解损失大,且易发生乳化,进而导致大量含油废水的产生。本研究在P507-煤油萃取体系中加入表面活性剂Span 80作为界面稳定剂,系统分析了水相Er³⁺浓度、杂质离子(Mg²⁺/Al³⁺)浓度、操作温度及有机相循环使用次数等条件对Er³⁺的萃取性能和萃余液油含量的影响。结果表明,在最优条件下,Er³⁺的萃取率达到99.77%,萃余液中油含量低至1.14 mg/L。有机相循环使用三次后,萃取率仍高于98%,说明该稳定剂显著提高了有机相的可重复性与稳定性。通过AFM、FTIR及DFT分析发现,Span 80能够优化界面分子排列并增强界面膜强度,从而有效抑制乳化并减少有机相损失。升高Er³⁺浓度或引入适量盐析剂Mg²⁺均可降低萃余液中含油量,而Al³⁺因水解生成多核羟基络合物会破坏界面,导致萃取率下降和油含量升高。

摘要:黑色页岩是我国一类重要的矿产资源,在我国储量巨大且分布广泛,其中赋存有钒、镍、钼等稀有金属,但由于其金属品位较低、赋存形式复杂等问题,目前仍未得到广泛的开发。微生物冶金技术是一种新兴的冶金技术,微生物堆浸工艺处理规模大、能源资源消耗量低以及环境污染小等优势均有利于黑色页岩资源的开发。本研究选取三组不同温度适应性的浸矿微生物(中温混合菌、中等嗜热混合菌和高温混合菌),系统开展了黑色页岩钒、镍、钼的生物浸出实验,得到以下主要结论。三组微生物均能有效浸出黑色页岩中的钒(57% ~ 74%)、镍(83% ~ 88%),钼的浸出率相对较低,高温混合菌对钼浸出效果较差,仅能达到1% ~ 5%,中温菌以及中等嗜热菌的钼浸出率可达到10% ~ 20%;选择中温混合菌作为黑色页岩专属浸矿菌,并进行高通量测序,结果表明,其中主要功能微生物有亚铁钩螺菌、嗜酸硫杆菌,经过驯化后嗜酸硫杆菌占比升高,其功能对微生物浸出具有促进作用。目前,生物浸出处理黑色页岩金属浸出率相较于其他工艺仍偏低,且钼的浸出效果较差。后续研究应重点关注微生物之间的协同作用、不同温度微生物与堆浸温度场的耦合关系,以及微生物的浸矿机理,以期为黑色页岩中钒、镍、钼的微生物高效绿色提取提供技术与理论支撑。

摘要:针对单因素工艺试验及Design-Expert软件成本高的问题,本研究以高泥氧化铜矿硫酸浸出为研究对象,采用中心复合设计(CCD)开展20组酸浸试验,以硫酸浓度、液固比和浸出时间为自变量,铜浸出率为响应值,利用Excel建立二次回归模型并进行方差分析及响应曲面最优解求解。结果表明:模型高度显著(F=91.14,R2=0.988);因素对浸出率的影响力排序为硫酸浓度>浸出时间>液固比,硫酸浓度与液固比的交互作用呈显著负面影响;响应曲面最优解求解得到的最优工艺条件为硫酸浓度96.16 g/L、液固比3.26 mL/g、浸出时间4.32 h,预测浸出率83.39%,验证试验获得浸出率84.15%,二者吻合良好,表明模型的预测准确性和优化结果的可靠性。本研究方法以Excel替代专业统计软件,不仅为高泥氧化铜矿的硫酸浸出工艺提供了一种高效的参数优化策略,而且为矿物加工及其他相关领域的工艺优化提供了一种成本效益高、操作简便的解决方案。

摘要:稀土掺杂和深冷处理均是提升材料性能的先进方法。本研究采用合金化方法,在AZ91D镁合金基体中引入Ti和Sm两种元素,成功制备出AZ91D-0.1Ti-1.5Sm新型镁合金材料,并将其在-196℃液氮环境中分别深冷处理6h、12h、18h和24h,综合运用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、力学性能测试及电化学腐蚀测试等多种表征方法,系统探究深冷处理时间对合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响规律与机理。结果表明,深冷处理使合金中α-Mg基体晶粒发生细化,β-Mg₁₇Al₁₂相和Al₂Sm稀土相数量显著增加且呈弥散分布状态;然而,随处理时间延长至24h,β-Mg₁₇Al₁₂相逐渐由弥散颗粒状转变为连续网状形貌,Al₂Sm相亦发生团聚长大。力学性能方面,深冷处理12h时综合性能达到最优,显微硬度由未处理的69.54 HV提升至72.38 HV,抗拉强度由189 MPa提升至196 MPa,延伸率由4.90%提升至5.13%;但24h后力学性能出现显著衰退,显微硬度降至67.12 HV,抗拉强度降至176 MPa,延伸率降至4.36%。腐蚀性能方面,12h深冷处理样品的耐腐蚀性能最佳,腐蚀电流密度由未处理的15.8 μA·cm^-2降至10.2 μA·cm^-2,腐蚀电位由-0.79 V正移至-0.69 V;24h后耐蚀性能劣化,腐蚀电流密度增至43.6 μA·cm^-2。合理控制深冷处理时间(以12h为最优工艺窗口)可有效改善该镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。

摘要:随着可再生能源与便携式电子设备的快速发展,开发兼具高能量密度、高功率密度和长循环寿命的新型储能材料,是突破当前储能技术瓶颈的关键所在。针对单一ZnCo?O?电极材料电子电导率低、循环稳定性不足等问题,本研究通过引入V?O?构建异质结构,采用两步水热法-原位生长工艺,成功在泡沫镍基底上构建了ZnCo?O?/V?O?异质结构纳米片阵列,并对其进行了系统电化学测试和循环稳定性测试,得出以下主要结论。该复合材料呈现双氧化还原峰,储能机制分析b值达0.82~0.84,表明其以表面电容行为为主导的混合储能机制,电荷转移电阻低至0.80 Ω,展现出优异的反应动力学特性;该复合材料在1 A·g?1电流密度下比容量达850 C·g?1,在10 A·g?1高倍率电流密度下容量保持率为70.6%,在5 A·g?1下循环1 000次后容量保持率高达91.7%,能量密度保持率为89.6%,综合电化学性能显著优于纯ZnCo?O?和纯V?O?电极;此材料的紧密异质界面属于无粘结剂原位生长构建,优化了电子传输路径并缩短了离子扩散距离,协同实现了高比容量、优异倍率性能和长循环稳定性的统一,为高性能超级电容器电极材料的开发提供了新思路;长期循环稳定性测试结果表明,在5 A·g?1的高电流密度下循环1 000次后,ZnCo?O?/V?O?电极的比容量从初始的720.0 C·g?1稳定保持在660.0 C·g?1,容量保持率高达91.7%,另外能量密度保持率为89.6%,功率密度保持率高达97.8%,显著优于纯ZnCo?O?和纯V?O?电极。本研究制备的ZnCo?O?/V?O?复合材料不仅能够提供高初始容量,而且在长期循环中容量衰减慢、反应可逆性佳、性能稳定,具有较好的市场应用潜力;后期研究还需对此材料的微观形貌、元素分布及循环后结构演变进行表征分析,进一步揭示异质界面的精细结构与稳定性机制。

摘要:钨矿石中铅的准确测定对于资源评价和选冶工艺控制具有重要意义,但高钨基体中高含量铅的分析长期面临钨酸沉淀包裹Pb²⁺以及Fe³⁺、Al³⁺等共存离子严重干扰的技术瓶颈。现有标准分析方法主要适用于低钨或低铅样品,难以满足高钨矿石中中高含量铅(>5%)的快速准确测定需求。为此,本研究基于配位化学原理,构建了酒石酸-柠檬酸钠双掩蔽剂协同控钨体系,建立了EDTA滴定法快速测定高钨矿石中铅的方法。酒石酸优先络合W(VI)生成可溶性[WO₂(C₄H₄O₆)]^2-,有效抑制钨酸沉淀形成,抑制率大于98%。柠檬酸钠选择性螯合Fe³⁺/Al³⁺,消除其水解对滴定终点的影响;当两者按1:1配比时,协同效应最佳。系统优化得到最佳测定条件:掩蔽剂酒石酸-柠檬酸钠配比1:1(总浓度50 g·L^-1),pH值5.5~6.0,掩蔽时间90 s。在此条件下,加标回收实验表明回收率为97.8% ~ 100.2%(平均值为99.1%),相对标准偏差(RSD)不大于2.1%。钨含量影响实验证实,当WO₃含量≤200 g·L^-1时,回收率保持在99.5%以上,RSD≤1.8%;即使WO₃高达300 g·L^-1,回收率仍可达97.8%(RSD 2.1%),明显优于传统方法的不足95%。干扰实验结果显示,单元素Fe³⁺或Al³⁺干扰下相对误差小于2%;多元素协同干扰(Fe³⁺、Al³⁺、WO₃共存)时相对误差<2%;对于Sb³⁺、Bi³⁺等特殊干扰元素,仅需加入0.2 g硫脲即可实现完全掩蔽,相对误差从0.9%降至0.2%。对实际高钨矿石样品进行6次平行测定,标准偏差为0.02%~0.04%,RSD≤1.3%,对不同钨含量样品均表现出良好的适用性。本方法弥补了目前相关标准中高含量铅测定的技术空缺,有效解决了传统方法中H₂WO₄沉淀包裹Pb²⁺的难题,为钨矿石中高含量铅的快速准确测定提供了新的技术方案。

摘要:合成类染料废水中含有大量的刚果红(CR)和苋菜红(AM),对生态系统造成毒性污染,目前主要采用镁基吸附剂进行吸附处理。菱镁矿在开采与加工过程中约有50%转化为尾矿,大量尾矿多以堆存方式处置,其中含有约40%氧化镁。本文以菱镁矿尾矿为原料,通过电化学沉积法制备性能稳定的MgO吸附剂,并以CR和AM作为典型阴离子染料污染源,进行了吸附性能测试,得到以下主要结论。在本研究电解条件下获得的产物主要结晶相为氧化镁(MgO),有少量S₂₄Mg₁₆Ca₁₂O₉₆,该化合物有利于吸附过程的进行;产物呈“柳絮”状,且颗粒分布比较均匀,这可能是由于钙和硫掺杂形成更大的空间位阻导致;所制备吸附剂的比表面积为74.43 m2/g、孔径为22.66 nm、孔体积为0.002 7 cm3/g,且吸附剂孔径分布峰值多在20 nm附近范围,属于介孔型材料;在吸附剂投加量10 mg、CR和AM初始浓度500 mg/L、pH范围7~11、吸附时间50 min的条件下,CR和AM的最大被吸附量分别为995.66 mg/g和759.56 mg/g;Cl?、SO₄^2-和NO₃^-对吸附效率基本没有影响,HCO₃^-和HA对吸附影响不大;吸附过程以多分子层吸附为主,吸附过程更符合伪二级动力学模型,吸附剂再生吸附性能良好,循环5次后,CR去除率保持95%以上,AM去除率达到68.5%。氧化镁对CR和AM的吸附过程主要通过静电吸附和氢键相互作用共同驱动,同时S₂₄Mg₁₆Ca₁₂O₉₆的存在可能改善了吸附剂的结构或表面活性,使得其吸附性能高于纯MgO吸附剂。采用本文方法制备的镁基吸附剂,具有吸附量大、吸附速率高、再生性能好等特点,而且不需要高纯原料,也不需要模板剂或辅助剂,并且为菱镁矿尾矿的资源化利用开辟了新思路,具有推广价值。

摘要:在核能的发展及利用过程中,产生的中低水平放射性废物的安全处理问题尚未得到最终解决,尤其是放射性锶因其易于被生物体吸收并在骨骼中积累,对人体健康构成严重威胁。本研究采用自研低放废物等离子体高温熔融工程样机进行实验,旨在研究等离子体高温熔融技术在处理核电厂放射性废物中的应用,特别是针对放射性锶(Sr)的固化效果。实验结果显示,等离子体高温熔融工程样机系统综合处理能力约50 kg/h,连续运行工艺稳定,一燃室和二燃室温度分别维持在727.7℃和919.3℃,投入模拟放射性废物后,温度波动较小,对工艺过程影响有限;在排放产物中,超过60%的Sr沉积在玻璃固化体中,表明玻璃固化体对Sr具有良好的固化效果;急冷塔排水和布袋除尘器排灰中检测到少量Sr,而尾气烟气颗粒物中Sr含量极低;此外,XPS分析表明,Sr在玻璃固化体中主要以氧化锶和未完全分解的碳酸锶形式存在。研究成果为等离子体高温熔融工艺处理核电厂放射性废物的实际工程系统应用提供了直接指导,具有一定的科学意义和创新性,通过优化工艺参数和设备结构,该技术有望成为处理中低水平放射性废物的有效手段之一。

摘要:高钛渣沸腾氯化过程中易形成高钛渣和石油焦的偏析行为，影响沸腾氯化过程的传质与传热，影响反应速率。针对此问题，本研究以高钛渣和石油焦为原料、氯气为流化介质，采用Grace公式和Gupta公式计算初始流化速度和完全流化速度，以欧拉双流体模型和曳力模型为基本模型，进行了数值模拟计算，并分析了不同完全流化速度修正系数下的速度云图、颗粒在不同高度的体积分数分布及气泡的动力学特征，得到以下主要结论。计算得出的完全流化速度为0.157 m/s，模拟结果表明，完全流化速度下床内分布板上方仅初步形成稳定气泡相，难以产生显著颗粒扰动效应，1.6倍修正系数下的气速可实现均匀混合；床层径向分析表明，随着流化时间(1.0~3.0 s)延长，颗粒体积分数梯度逐渐弱化，横向分布趋于均匀，证实湍流混合对偏析具有抑制作用；气泡行为是偏析产生的根本原因，气泡上升过程中对石油焦产生卷吸，并带到床层表面，导致沸腾氯化过程中高钛渣向底部偏析，石油焦向上部偏析。该研究结果可为高钛渣沸腾氯化过程提高反应速率和操作稳定性提供理论基础和技术参考。

摘要:针对新研发的旋变三叶桨的工程应用与优化,本研究采用CFD模拟与传热实验相结合的方法,以质量分数为0.75%的CMC水溶液为介质,对双层旋变三叶桨在带螺旋盘管加热的搅拌釜内传热性能进行研究。研究结果表明:釜内实验温度分布从高到低为:下部温度>中部温度>上部温度,整体温差保持在3.5 K以内;旋变三叶桨的强轴流作用可有效改善釜内顶部和底部的温度分布,最大温差保持在2.5 K以内;转速提升可以增强流场动能与传热效率,当转速N=180 r/min时,釜内底部小涡旋消失,流场中形成对称的循环涡旋,增强了轴向流动与整体混合;合理设置桨间距对维持釜内高效轴向循环至关重要,当桨间距C₂=175 mm时,努塞尔数Nu达到峰值,传热效果最佳;螺旋盘管外侧XY平面上的平均温度边界层厚度为2.44 mm,较同类研究更薄;螺旋盘管外侧努塞尔数Nu的实验值和模拟值的最小误差为2.62%,最大误差为5.78%,有效验证了数值模拟的准确性。研究结果可为旋变三叶桨的工程应用提供技术参考。