粗颗粒在复杂空间形态管道水力输送中运动形式的研究.pdf

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1、第32卷第2期矿冶工程V01．32№22012年o4月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2012粗颗粒在复杂空间形态管道水力输送中运动形式的研究①曹斌，夏建新，黑鹏飞，刘鑫(中央民族大学环境科学系，北京100081)摘要：采用高速摄像技术，探讨了不同粒径、体积浓度和输送速度条件下，粗颗粒在复杂空间形态管道中的运动状态及临界条件。研究结果表明：粗颗粒在复杂形态管道中的运动状态表现出不同的特点，水平管道中以滑动推移为主要运动形式，倾斜上升管道中以滑动推移和悬移为主要运动形式，倾斜下降则主要存在下滑和悬移两种

2、；粗颗粒在管道中的运动状态与颗粒粒径、管道形态等因素有关，就悬移运动状态而言，倾斜角度越大，粗颗粒越容易形成悬移。基于试验结果提出了临界条件的计算公式，实测值与计算值基本吻合。关键词：管道输送；水力输送；复杂空间形态管道；粗颗粒；运动形态；临界条件中图分类号：TD825．6文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)02—0005—06StudyontheMovementStateofCoarse—grainduringHydraulicTransportationinPipelineofComplexSpatialMorpholog

3、yCAOBin，XIAJian-xin，HEIPeng—fei，LIUXin(DepartmentofEnvironmentalScience，MinzuUniversityofChina，Beo'ing100081，China)Abstract：ThemovementandcriticaIconditionofcoarsegrainswithdifferentparticlesizes，volumeconcentrationsandtransportationspeedsinthepipelinewithcomplexspatialmorph

4、ologywereexaminedbyusinghigh—speedcameratechnology．Resultssuggestedthatthemovementofcoarsegrainsinthepipelinewithcomplexspatialmorphologyhadthefollowingcharacteristics：Forthecoarsegrainsinhorizontalpipe，aslidingmotionbecomesdominant．Coarsegrainsaremainlysuspendedorslidingina

5、nupward—inclinedpipe，whilebeingsuspendedorfallinginadownward-inclinedpipe．Thusitwasconcludedthatthemovementofcoarsegrainsinpipelineiscloselyrelatedtofactors，includinggrainsize，pipeform，andthesuspensionofcoarsegrainsisapttooccurinapipelinewithbigdipangle．Aformulawasalsoobtain

6、edforthecriticalconditionsbasedonthetestresult，withwhichthetheoreticalcalculationshowedarelativelygoodagreementwithpracticalmeasurements．Keywords：pipelinetransportation；hydraulictransportation；pipelineofcomplexspatialmorphology；coarsegrains；stateofmovement：criticalconditions

7、随着我国社会经济快速发展，对矿产资源需求急经济的持续稳定发展，浆体长距离管道输送必将在我剧增长，在矿产资源开发中均可能利用管道水力输送国资源开发诸多领域获得广泛应用。令人遗憾的是，技术，例如水力采煤、精矿输送、深海采矿等。固体物上述我国现有两条最长的管线均为国外公司设计，反料管道输送技术由于具有投资少、建设周期短、占地面映我国管道水力输送技术与国外仍有较大差距，因此，积少、可连续密闭输送、有利于保护环境等优点成为这开展该领域研究具有迫切的现实意义。些矿山矿物输送的必然选择。近年来，我国先后建设迄今为止，国内外许多专家就这方面问题进行了了多条长距

8、离输送管道，如云南建设了171km大红山大量研究，如管道水力输送阻力、颗粒在管道中输送形铁精矿输送管道，太钢公司建设了102km尖山铁精矿式(悬移、推