基于CFD-DPM模型的高浓度矿浆输送90°弯管冲蚀磨损特性研究

在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速、矿浆浓度对某选矿厂矿浆输送管道的90°弯管冲蚀磨损的影响。结果表明:弯管的冲蚀磨损最为严重,90°弯管处的冲蚀磨损速率与矿浆浓度呈线性关系;流速达到5 m/s时90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大;粒径在0.0374~0.0750 mm范围时,90°弯管处的冲蚀磨损速率无明显变化,粒径达到0.150 mm后90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大。研究结果可实现矿浆输送管道冲蚀磨损区域和磨损速率的有效评估,为管道安全运维和寿命预测提供技术依据。

多级液体分布器流动特性分析

新型污水处理工艺的处理效率受到反应池流场扰动影响较大,引起流场扰动的主要因素是液体分布器出流均匀性和出孔湍流强度。目前,关于分布器均匀布水的研究较少,尚未揭示淹没流的孔口阻力特性与沿程阻力特性协同机制。本文提出一种孔径梯度变化的多级液体分布器结构,应用于某示范工程中,建立了基于物质传输模型的淹没流液体分布装置有限元分析方法,将数值模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验得到2个测试平面内氯离子质量浓度最大偏差为1.97%,有限元模拟得到多级液体分布器的克里斯琴森均匀系数为89.1%。在进水过程中,试验和有限元模拟所得新进水质量分数的变化趋势一致,结果吻合较好,证明了新型污水反应器结构的合理性,且满足工程应用要求。

建筑工程项目中暖通系统安装质量控制措施分析

文章针对建筑工程中暖通系统安装的质量问题,提出了一系列质量控制措施。分析了暖通系统设计不当、材料质量参差不齐、施工过程监管不严等问题,从工程设计优化、材料选择标准化、施工工艺规范化及验收流程严格化等4个方面提出了改进措施,旨在提升暖通系统的安装质量,保证工程的安全性和舒适性,提高能源利用效率。

DQ法用于具有弹性支承半圆形输液曲管的稳定性分析

将微分求积方法推广到输液曲管的稳定性分析，这是一个新的尝试。与其它数值方法相比，该法极易处理具有弹性边界的输液曲管，另外，由于避免了一系列数值积分的计算，故计算量较少，精度令人满意。在此基础上，本文还研究了若干参数对其临界流速的影响。

竖向地震荷载下输液管道弯曲振动的有限元分析

将与固定构筑物连接处的管道视为弹性梁，并考虑管道基础的不均匀沉降、竖向地震荷载的作用及管内液体流动引起的耦联振动，建立数学模型，进行动力响应分析。针对某些介质和结构参数，给出了一些数值结果。得出了流速对管道动力响应影响及管端不均匀沉降对其动力响应影响的若干初步结论。

外部流体作用下管道输送流固耦合效应偏移分析

采用数值方法分析管道结构-外部流体相互耦合效应对管道输送过程中管道自由端偏移的影响。调查中充分考虑管道结构-流体耦合效应,流体域与结构域通过拉格朗日-欧拉公式表述。以垂直悬臂提升管道为研究对象,应用有限元软件ADINA对其外部流体-管道结构进行流固耦合特性研究。研究结果表明:①管道上端不论是采取固接还是铰接支撑,外部流场以不同速度冲击管道时,整个管道偏移变化不明显,在同一流速下对管道偏移变化较为显著的地方集中在管道自由端,最大偏移则出现在自由端顶点处;②管道上端无论是固结还是铰接,随着管外流体速度增加,X方向最大偏移的增量总是小于Y方向最大偏移的增量;而X方向的最小偏移变化量则大于Y方向相应偏移;③同一流速冲击下,固结时Y方向的最小偏移略大于铰接时Y方向的最小偏移,且两者在外部流速为0.3 m/s时出现极大值。

高浓度浆体管道输送的振动减阻

为提高输送效率和节约能源 ,使用振动法实现了浆体的输送减阻。尾砂试验表明振动减阻是切实可行的 ,而浆体的浓度和输送速度是两个关键性因素。通过应力波的反射与透射分析 ,认为应力波在管道垂直方向上传播时逐渐衰减 ,迫使下层颗粒向上作微小移动 ,降低了浆体的粘性阻力损失。管道振动对层流附面层有较大影响 ,使边壁浆体的速度梯度减小 ,并导致边壁剪切应力的降低 ;同时使附面层的厚度加大 ,中性稳定雷诺数增加 ,阻止流态的转捩。应力波的作用以及附面层的改变 。

垂直提升管道输送过程流固耦合分析

以垂直提升管道的下管道支撑点为研究对象,用有限元方法对固液两相流输送过程中的流固耦合作用进行应力与位移计算。建立了管道和流体有限元模型,利用ADINA-FSI流固耦合模块进行求解;针对不同启动时间、不同约束条件、不同输送浓度、不同输送速度工况下管道铰接点的应力和位移进行分析。结果表明:随着两相流输送浓度和速度的增加,管道应力和位移也相应地增加;启动时间越短,管道应力和位移也越大;柔性连接时管道铰接点应力和位移远大于固接时的应力和位移。

管道流量与弯管压差的关系及流量系数的实验研究

用实验的方法研究了管道流量与弯管压差的关系 ,得出流经弯管的流量与弯管的压差Δp的关系表达式 2Δp/ ρ有良好的线性关系。提出了弯管流量系数的确定方法并得出弯管流量系数稳定的关键是弯管结构参数 ,弯管结构参数在适当范围内 ,管内流速大幅度变化时 ,弯管的流量系数变化不大近似为一常数 ,且与弯管直经、介质无关。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求。在不同的直管段条件下 ,流量Q与压差Δp的关系表达式 2Δp/ ρ的线性关系有极好的一致性。

输液管道系统动力响应的研究进展

综述了自 70年代以来关于输液管道系统的动态响应问题的研究进展情况 .根据管路结构的特点 ,将问题分为两端支撑直管、悬臂管、不稳定流直管、圆柱壳管和曲管 5个部分分别进行了阐述 .并在此基础上 ,概括了应用于该领域的一些计算方法 .最后 ,在总结研究成果的同时分析了这一领域的研究趋向 .

固-液耦合Timoshenko管道的稳定性分析

根据Ｈａｍ ｉｌｔｏｎ 原理推导了Ｔｉｍ ｏｓｈｅｎｋｏ 管道的固液耦合振动微分方程。用幂级数法计算了Ｔｉｍ ｏｓｈｅｎｋｏ 管道的固有频率和临界流速。给出了管道前三阶固有频率流速的关系曲线，分析了转动惯量对该输流管道的稳定特性的影响。计算结果表明，转动惯量对两端简支的固液耦合Ｔｉｍ ｏｓｈｅｎｋｏ 管道的静力失稳没有影响。

基于分相流模型的三相流管道压降计算

以气液两相流为基础 ,依据稳定一维均流流动的基本方程推导出了三相流管道输送分相流模型的压降计算式 ,并给出了水平管的压降计算实例 ,总结出了气相含量与压降的关系 。

型料输送管道实验系统的设计研究

针对圆柱状型料管道水力输送的特点 ,提出了实验管道输送系统的设计思路 ,并就管线布置、动力装置、型料注入和排出机构、测试装置等设计方案进行了研究。

埋地输液管道横向地震激励下的动力响应(二)

考虑了管道与土壤之间的相互作用及管道与流体之间的耦联作用 ,研究了埋地管线在横向传递的剪切波作用下的动力响应 .利用有限元方法对运动方程求解 ,对实际算例运算结果表明 :随土壤剪切模量增大 ,横向相对位移减小 ,弯曲应力减小 ;随管径增大 ,横向相对位移增大 ,弯曲应力增大 ;随流速增大 ,弯曲应力几乎不变 .

烟台城市污水排海管设计探讨

本文对烟台城市污水排海工程排海管道中的放流管设计进行了探讨。对放流管近区稀释混合,远区扩散进行了分析;对放流管的水力计算结果和放流管的设计作一简要介绍。

充液管道的模态试验分析

对管道模型在空管、充不同种类以及不同量的液体的多种情况下的动态响应进行了测量。根据实测数据 ,分析比较了各种情况下管道的模态参数 (模态频率、模态振型、模态阻尼 )的变化规律 。

宾汉浆液在管路中输送时的阻力

本文讨论了官厅浆液在管路中输送时的阻力试验结果.根据宾汉流体在管路中作层流运动时的基本方程,得出了阻力系数的精确解.由本公式求得的精确解与实测的阻力系数吻合良好,显著优于目前常用的近似解.

人工神经网络在水平管道浆体输送浮游界限速度中的应用

通过分析影响临界流速的几个主要因素 ,应用BP人工神经网络的模型和算法 ,建立了水平管道浆体输送浮游界限速度的预测模型 ,克服了以往所建立的浮游界限速度模型受某些特定条件限制的局限性。与实测资料进行了比较分析 ,结果表明模型基本合理可靠。

传输管网流体脉动研究

用传递矩阵法研究流体管网结构参数对压力脉动的影响，并进行数字仿真与实验验证。这对合理设计管网、减振降噪具有普遍实用意义。

沟埋式输油管道管土相互作用分析

通过广泛调研分析,系统阐述了输油管道管土相互作用理论模型,归纳了沟埋式管道土压力计算方法;通过系统的参数分析,探明了管土相互作用的主要因素,确定了相应参数在模型中的取值,以此建立三维有限元分析模型。采用该模型对管土相互作用应力进行计算,分析了管顶土体内部应力、管土相互作用土压力及交通荷载作用下土体附加应力。通过与实验对比分析表明:经典理论并不能完全表征管土相互作用模式,有限元在管顶土压力及管周土压力计算值与实测值更为吻合。