大顆粒漿體管內(nèi)流動規(guī)律研究.pdf

1、近年來,越來越多的管道輸送工程涉及到大顆粒(粒徑0.2mm以上)物料的管道輸送技術(shù)。大顆粒漿體滑移速度、速度分布、水力坡度(摩阻損失)和濃度分布是漿體管道輸送技術(shù)研究的重要內(nèi)容。到目前為止,只有少數(shù)專家和學者對這些方面進行了細致的試驗和研究。這些研究成果大致可分為三類,即:試驗研究結(jié)果、理論研究結(jié)果和結(jié)合實驗取得的理論結(jié)果。這些研究成果都沒有闡明大顆粒漿體管道中液體(清水)與大粒徑固體顆粒互相作用這一關(guān)鍵問題。此外,有些研究成果只能應用

2、于特定環(huán)境下,缺乏廣泛應用價值。因此,有必要展開大顆粒漿體管內(nèi)流動規(guī)律的深入研究。本文從研究大粒徑固體顆粒在管道中流動時的受力平衡方程入手,發(fā)現(xiàn)大粒徑固體顆粒在管內(nèi)流動時,存在額外阻力。由此提出用干涉力修正系數(shù)確定大粒徑固體顆粒運動阻力的方法,并采用有關(guān)專家學者的大量試驗數(shù)據(jù),通過非線性擬合,給出大粒徑固體顆粒干涉力修正系數(shù)的計算公式。在此基礎(chǔ)上,從固體顆粒和清水動量傳遞關(guān)系角度,分析和研究大顆粒漿體滑移速度、速度分布和水力坡度(摩阻損

3、失),并提出各自計算的新模型。最后,在前面提出的確定大粒徑固體顆粒運動阻力的基礎(chǔ)上,利用大顆粒垂直管道軸線方向上受力平衡關(guān)系,提出大顆粒漿體濃度分布計算模型,并在相關(guān)學者研究的基礎(chǔ)上,通過理論分析,提出固體顆粒擴散系數(shù)的計算方法。伴有滑動床的漿體流動是一種特殊的管道輸送方式,在前人研究成果基礎(chǔ)上,提出管道內(nèi)滑動床上方的濃度分布規(guī)律的計算模型。論文中采用相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)對所提出的漿體滑移速度、速度分布和水力坡度(摩阻損失)以及濃度分布模型進