洞塞对表面活性剂减阻管流阻力特性的影响

为探究单洞塞对表面活性剂减阻水溶液管流阻力特性的影响,采用不同孔径比和长径比的洞塞以及不同浓度减阻剂水溶液,实验测试了不同工况下的局部阻力损失和沿程阻力损失并与纯水的相应结果进行比对。研究结果表明:随着减阻水溶液浓度的增大,洞塞的局部阻力系数的拐点向后平移,减阻雷诺数范围越大,局部阻力减阻持续的雷诺数范围越宽。在洞塞直径对管直径比一定的条件下,洞塞长度对管直径比较小时,局部阻力较大;而洞塞长度对管直径比较大时,局部阻力较小。在长径比一定的条件下,局部阻力随洞塞孔径比的增大而减小,且在洞塞下游,减阻水溶液再次形成具有稳定减阻效果的流动所需要的再发展距离随着洞塞孔径比而减小。

自流充填系统的管道压力与流量特征研究

以某高浓度自流充填矿山为例,采用理论分析、室内试验及实测验证相结合的方式,研究了自流充填系统管网参数与阻力特征。结果表明,自流充填系统工序多,正常充填的流量波动范围可达100~240 m^(3)/h,压力1.2~2.2 MPa。管道具体点位的流量呈似正态分布,均值为190 m^(3)/h;压力具有2个区间特征峰,分别为1.86 MPa和3.04 MPa,单一点位的管道参数不能用于分析与判断堵管、泄漏等工况。管道区间压力差和流量差具有显著的正态分布特征,统计数学期望值分别为4.62 m^(3)/h和0.64 MPa,可用瞬时流量差和压力差判断管道堵泄状态。用Swamee-Aggarwal公式预测层流-紊流过渡区的管流阻力为2.08 MPa/km,与实测值2.15 MPa/km相吻合。

膏体尾矿管内滑移流动阻力特性及其近似计算方法

管道输送是尾矿膏体处置的关键工艺,膏体尾矿具有非牛顿流体特性,在流动中伴随有管壁滑移效应。为实现对膏体管内流动阻力的精确测算,基于非牛顿流体力学及表观滑移假说,通过理论分析将膏体管内流动划分为柱塞区、剪切区及滑移区,结合宾汉流变模型,分析不同区域流速、应力及流量的分布状态,构建膏体管道输送的流量平衡方程,推导出膏体管内滑移流动的阻力公式。开展环管试验,利用实测数据对阻力公式进行适应性分析及验证。结果表明:膏体管内流动中存在壁面滑移现象,流量20~40m^3/h条件下,样品在DN100管道内流动阻力为4000~5000 Pa/m,在DN150管道内流动阻力为2400~2600 Pa/m,滑移流动阻力公式与实测值的误差约为10%,满足工程应用的精度要求。

结构流充填料浆环管试验及其阻力特性研究

本文以某矿山高浓度分级尾砂胶结充填料浆为研究对象,通过环管试验及数学分析,获得了试验料浆在不同工况条件下的管流阻力损失,对试验数据开展流变学分析,得到料浆的屈服应力、塑性粘度等流变参数,最终构建了试验料浆管流阻力计算的经验模型。结果表明:试验料浆在管径100 mm,流量17~30 m^3/h条件下,直管内的阻力损失为2 600~3 000 Pa/m,90°弯头(曲率半径1 m)内的阻力损失为2 800~3 200 Pa/m,90°弯头(曲率半径0.5 m)内的阻力损失为2 800~3 360 Pa/m,弯头阻力稍大于直管,且曲率半径越大,阻力越小。该矿山采用DN150充填管道较为适宜。

浓密尾矿管道输送的研究现状及展望

为掌握浓密尾矿管道输送中的流动规律及阻力特性,对国内外现有研究成果进行了综述,以尾矿颗粒的粒径尺寸和分布特征为切入点,分析了颗粒-颗粒、颗粒-流体间的相互作用,提出将浓密尾矿管道输送划分为均质结构流和复合流动两种模式,分别对不同模式下浆体流变性质、颗粒运移行为、流动型态及阻力特性方面的研究成果和最新进展进行了评述。结果表明:均匀细颗粒(d dc)浓密尾矿可视为由细颗粒介质与离散粗颗粒组成的复合流体,粗颗粒具有"剪切沉降"效应,介质屈服应力较小(τy<5τyc)时,浆体在管道内分层流动,管流阻力可通过两层流模型进行分析。

基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究

针对膏体充填的物料配比问题,通过分析膏体内部结构的物质组成,提出物料密实度越大膏体流动性越好;采用Fuller理论对某铜矿充填物料的级配特性进行分析,考察了级配指数n随物料配比的变化规律;开展膏体塌落度、流变特性实验,采用白金汉公式对膏体管流阻力进行理论计算。结果表明:该铜矿膏体中全尾砂∶水淬渣=3∶2时,物料密实度较大,最利于其管道输送;质量分数72%,管径150 mm,流量60 m^3/h的工况条件下,水淬渣掺量40%时的管流阻力为2.46 MPa/km,与全尾砂膏体管流阻力3.65 MPa/km相比,减阻率达32.6%,说明级配优化后膏体管流阻力明显降低。

某矿山全尾砂似膏体料浆L管试验研究

某金矿目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,充填效果不佳,拟采用全尾砂似膏体充填解决充填体泌水量较大、凝固时间长、强度低等问题。该矿全尾砂料浆达到膏体(似膏体)状态的质量浓度为72%~74%。管流阻力是充填料浆管道输送的重要参数,为探索该矿山全尾砂似膏体充填料浆的输送特性,开展了L管试验测定其管流阻力及流变参数。试验结果表明:该矿山全尾砂似膏体充填料浆在质量浓度72%~74%时具有一定的抗离析能力,工程上可实现长距离输送;随料浆质量浓度增加,流动阻力明显增大,料浆流速及可实现顺利输送的充填倍线减小;在管道内径100mm时,可实现顺利输送的充填倍线约为2.26~3.02。