非均质流水平管道临界流速研究-矿冶工程.PDFVIP

第２８卷第４期 矿　 冶　 工　 程 Ｖｏｌ．２８ №４ ２００８年０８月 ＭＩＮＩＮＧＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ａｕｇｕｓｔ２００８ 非均质流水平管道临界流速研究① 汪　 东 （重庆煤炭科学研究院，重庆４０００３７） 摘　 要：通过液、固两相流速度、水力坡度等新的理论体系，就水平管道临界流速提出了新的理论分析方法及其关系模型，此模型 将能较为准确地预测沉降性浆体的管道临界速度。 关键词：固体颗粒；非均质流；临界流速 中图分类号：ＴＤ８２５．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３－６０９９（２００８）０４－００２０－０３ Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｎｏｎ⁃ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｆｌｏｗ ｉｎ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ＷＡＮＧ Ｄｏｎｇ （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ⁃ｓｏｌｉｄ ｔｗｏ ｐｈａｓｅｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｇｒａｄｉｅｎｔ，ａ ｎｅｗ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ． Ａ ｍｏｄｅｌ ａｌｓｏ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｅｔ ｕｐ ｔｏ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｓｌｕｒｒｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｉｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ｎｏｎ⁃ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｆｌｏｗ；ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ 　 　 非均质流流动时，液体搬运固体颗粒的机理及其 量角度来分析，管道运输时，阻力损失的最小点具有最 水力坡度、临界流速的预计方法，一直是从事两相流研 佳经济效果，对应的速度值则被称为非均质流的临界 ［１］ 究专家学者们十分关注且要攻克的难题之一 。 临 速度 Ｖ 。 因而在沉降性浆体输送时，临界速度 Ｖ 被作 ｃ ｃ 界流速是浆体管道输送的一个重要因素，目前尚无普 为计算基准。 需要强调的是，临界速度值并不是直接 遍的使用公式。 虽然国内外许多学者对此进行了大量 通过流动试验观测得到的，而是利用管道摩阻损失测 的实验，提出了不同的经验公式，但是这些公式由于因 试结果通过解析求得的。 根据许振良教授固液两相流 素考虑欠缺仅仅适用于某些特定条件，而且实测值与 ［２］ 理论 ，在流速不是很高的情况下，非均质流的ΔＰ⁃Ｖｍ 计算值相差很大。 本文就水平管道内固体颗粒：① 完 在３种流动情况下呈一曲线形状，但是各个状态下的 全处于悬移，② 完全处于滑、跳移，③ 一部分固体颗 颗粒在管道中运动形式不同，因此它们在３ 种状态下 粒处于悬移，而另一部分固体颗粒处于滑、跳移状态下