基于CFD的充填管道固液两相流输送模拟及试验吴迪.pdfVIP

第 22 卷第 7 期 中国有色金属学报 2012 年 7 月 Vol.22 No.7 The Chinese Journal of Nonferrous Metals July 2012 文章编号：1004-0609(2012)07-2133-08 基于 CFD 的充填管道固−液两相流输送模拟及试验 吴 迪 1, 2 1, 2 1, 2 3 3 ，蔡嗣经 ，杨 威 ，王文潇 ，王 章 (1. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083 ； 2. 北京科技大学 土木与环境工程学院，北京 100083 ； 3. 马钢集团矿业有限公司，马鞍山 243000) 摘 要：为解决和睦山铁矿充填料浆的管道自流输送问题，采用固−液两相流理论和计算流体动力学(CFD)方法， 建立充填料浆在管道中自流输送的两相流控制方程；利用 Gambit 构造实际管道的三维网格模型，在 Fluent 的 3D 解算器中进行数值模拟。通过分析管道输送的阻力损失和弯管部分的受力情况，获得料浆输送的最佳浓度和流量。 料浆坍落度试验、自然沉降试验以及现场工业输送试验验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果为该矿即将投入 使用的永久充填系统运行参数的选取提供了重要的依据。 关键词： 自流输送；固−液两相流；计算流体动力学；数值模拟；阻力损失 中图分类号：TD853.34 文献标志码：A Simulation and experiment of backfilling pipeline transportation of solid-liquid two-phase flow based on CFD 1, 2 1, 2 1, 2 3 3 WU Di , CAI Si-jing , YANG Wei , WANG Wen-xiao , WANG Zhang (1. State Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines, Ministry of Education, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 3. Magang Group Mining Co., Ltd., Ma’anshan 243000, China) Abstract: In order to solve the gravity transportation problems of backfilling slurry by pipelines in Hemushan Iron