[科普中國(guó)]-非均質(zhì)流充填材料管道輸送

非均質(zhì)流充填材料管道輸送(pipelining of fill with heterogenous flow)是指固體顆粒不均勻地分布于液相載體中的充填材料漿體的管道輸送方法。顆粒較大且濃度較低的充填材料漿體多以非均質(zhì)流輸送。非均質(zhì)流漿體屬于牛頓漿體。

簡(jiǎn)介非均質(zhì)流充填材料管道輸送(pipelining of fill with heterogenous flow)是指固體顆粒不均勻地分布于液相載體中的充填材料漿體的管道輸送方法。顆粒較大且濃度較低的充填材料漿體多以非均質(zhì)流輸送。非均質(zhì)流漿體屬于牛頓漿體1。

非均質(zhì)流漿體的臨界淤積流速隨著漿體流動(dòng)速度的增大、在管道底部滑動(dòng)的顆粒層剛剛消失時(shí)的流速。非均質(zhì)流漿體的摩阻損失與流速間的關(guān)系見(jiàn)圖1。

非均質(zhì)漿體的這種關(guān)系與水的摩阻損失差別很大。曲線1的ab段表示，當(dāng)流速增大到一定程度時(shí)。原來(lái)淤積在管底的固體顆粒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其中絕大部分顆粒處于不連續(xù)跳躍狀態(tài)：隨著流速的增大，水流本身的摩阻損失增加。消耗于顆?；瑒?dòng)和懸浮的能量也增大。因此壓頭損失隨流速的增大而增加。曲線1的cd段表示隨著流速的增大。間歇性懸浮的顆粒越來(lái)越多，沿管底滑動(dòng)的顆粒越來(lái)越少，這時(shí)水流本身的壓頭損失雖然隨流速的增大而增加，但消耗于滑動(dòng)的能量卻隨之減少。結(jié)果總壓頭損尖因增加值小于減少值而減少。曲線1的cd段表示，在全部顆粒完全懸浮后。隨著流速的增大壓頭損失也逐漸增加。點(diǎn)c所對(duì)應(yīng)的流速就是臨界淤積流速2。

非均質(zhì)流漿體水力坡度的計(jì)算預(yù)估非均質(zhì)流漿體的水力坡度只限于在實(shí)際工程中常常遇到的紊流情況。這種計(jì)算主要建立在實(shí)驗(yàn)和重力理論的基礎(chǔ)上3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)