不同雷諾數(shù)條件下筒裝料管道水力輸送的水力特性研究.pdf

1、隨著科技和現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴大，國民環(huán)保意識不斷增強。公路運輸、鐵路運輸、水路運輸和航空運輸作為傳統(tǒng)的交通運輸方式已經(jīng)不能滿足飛速發(fā)展的社會需求，尋求一種新型的節(jié)能環(huán)保的運輸方式已經(jīng)迫在眉睫。
　　 筒裝料管道水力輸送正是在這種大背景下提出的，它是一種新型的運輸方式，是對現(xiàn)有運輸方式的一種補充和完善。它的主要優(yōu)點節(jié)能環(huán)保等正好符合“十二五”規(guī)劃的綱要，是一種適合于可持續(xù)發(fā)展的運輸方式，具有廣闊的發(fā)展前景。本

2、文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“筒裝料管道水力輸送的水力特性研究”(50579044)，采用理論分析和模型試驗相結(jié)合的方法對不同雷諾數(shù)條件下的筒裝料管道水力輸送的水力特性進(jìn)行了研究。主要得出以下成果：
　　 (1)對管道車在運行過程中的受力狀況進(jìn)行了分析，從管道車受力的特點出發(fā)建立了管道車穩(wěn)定運行時的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型與試驗數(shù)據(jù)相吻合。
　　 (2)建立了雷諾數(shù)與管道車運行平均速度的關(guān)系，得出管道車運行平均速度隨著雷諾數(shù)的

3、增大而增大，兩者接近于正比例關(guān)系；在雷諾數(shù)一定的情況下，對于同一車型而言，管道車的平均速度隨著輸送荷載的增大而減小。
　　 (3)管道車運行到不同位置時，無論輸送荷載、車型怎么變化，雷諾數(shù)的大小變化不影響整個管路壓力分布的整體趨勢，壓力值都隨著距離的增大而減??；但是會影響壓力變化的幅度，直管段的壓力降最小，平彎管段次之，斜彎管段的壓力變化幅度最大；車型相同，輸送荷載相同的情況下，各個測點壓力值隨雷諾數(shù)變化的趨勢基本相同，都是隨著

4、雷諾數(shù)的增加，壓力值不斷增加。
　　 (4)各個測試斷面壓力隨時間變化的基本趨勢相同，壓力值都是先降低，后升高，成倒“幾”字分布。具體來說，當(dāng)管道車未到達(dá)測試斷面時，測壓管水頭基本保持不變；即將移動到測試斷面時，測壓管水頭急劇下降；管道車移動到測試斷面時，測壓管水頭降到最低點：管道車剛剛移動到測試斷面時，測壓管水頭又會急劇上升到一定值并且保持一段時間；管道車運行出測試斷面一定距離后，測壓管水頭值基本上恢復(fù)到未放入管道車之前的壓力

5、值。
　　 (5)從形成機理上對管道車水力輸送能量損失進(jìn)行劃分，其能耗主要由3部分構(gòu)成。一部分是水流在管道中運行時的能耗；一部分是水流繞過管道車損失的能量；另一部分能量損失是轉(zhuǎn)化為管道車動能的能量和轉(zhuǎn)化過程中克服摩擦阻力等做功所消耗的能量。
　　 (6)管道車在不同輸送荷載、不同型號、不同雷諾數(shù)條件下，管道中沿程能耗分布曲線的趨勢都是相同的，都是隨著距離的增加，能耗值不斷增大；輸送荷載一定，車型一定時，總能耗值隨著雷諾數(shù)

6、增加而不斷增加。
　　 (7)綜合考慮管道車的運行速度和能耗兩個重要的指標(biāo)，得出管道車的輸送效率隨著雷諾數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，在雷諾數(shù)為200000時取到最大值。
　　 (8)用量綱分析的方法，建立了筒裝料管道水力輸送的能耗公式；同時運用標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)法對影響管道車運行速度和輸送能耗的各個影響因素進(jìn)行了敏感性分析。
　　 本文的研究成果對筒裝料管道水力輸送技術(shù)的發(fā)展具有重要的參考價值，為該技術(shù)提供了寶貴的