猪粪在管道抽吸过程中的非牛顿流体流动阻力特性

为解决高浓度猪粪收集转运等过程涉及的基础性技术问题,以不同浓度猪粪为研究对象,探讨了含固率、真空度、管径及自然放置时间等参数对管道抽吸流量和非牛顿流体流动阻力特性的影响。结果表明:猪粪含固率由2%增加到20%,其流变指数由0.9523降至0.3004,抽吸流量随猪粪含固率增加而减少;抽吸流量与管径呈幂指增长关系,当猪粪的非牛顿流体特性增强时,管径是影响管道黏性阻力的重要因素;抽吸流量的平均降低率随自然放置时间不断增加,15 d后降低率为8.3%,25 d后达到26.2%;对于管道抽吸猪粪而言,高含固率(>16%)条件下实验范宁摩擦因子快速变大,说明此时不再适合抽吸;管道流动特征表现为高范宁摩擦因子(0.0066~3.0200)和低雷诺数(10~2435)的层流特征。以上研究结果可为畜禽粪污环保处理等相关领域提供参考。