一、关于浆体的管道输送(论文文献综述)
张杰,曾云[1](2021)在《浆体管道安全输送技术研究现状与发展趋势》文中指出长距离浆体管道输送是一种高效、节能、环保的运输方式,已被广泛应用于磷、硫、高岭土、铝矾土、石灰石等矿物以及水泥、泥沙等的浆体输送。管道的结构安全、输送可靠性与效率等是制约其发展的关键技术瓶颈。总结了浆体管道输送技术的特点和发展现状,阐述了影响管道结构完整性的冲蚀、腐蚀、地质灾害、第三方破坏的研究现状,梳理了浆体管道输送技术中的摩阻损失、流动不稳定和临界速度等关键问题,并探讨了浆体管道输送技术未来的发展趋势。
孙蕾,孙西欢,李永业,李改娟[2](2021)在《我国浆体管道输送研究的可视化分析》文中研究说明为了全面分析我国浆体管道输送研究进展与研究热点,通过可视化分析软件对中国知网和万方数据库中的有关论文得出数据,针对浆体管道输送领域的发文数量、高发文作者、重要机构、高发文期刊等几个方面进行了系统分析。结果表明,我国浆体管道输送研究起步于20世纪80年代,2016年之前发文量稳步持续增加;浆体管道输送研究得到基金项目支持较少;高等院校是浆体管道输送领域的主要研究力量;该领域的论文主要发表在煤炭与矿业类期刊上。运用VOSviewer软件,绘制出我国浆体管道输送研究领域知识图谱,通过关键词的聚类分析得出该领域的研究热点集中在不同种类浆体管道输送的水力特性研究以及数值模拟的应用。
李瑶[3](2021)在《天然气水合物内流场特性分析》文中研究说明近几年提出了开采天然气水合物的固态流化法,因其无需建立封闭的开采环境,开采效率高,具有良好的应用前景而备受关注。采用固态流化法开采时,需要通过立管把天然气水合物的颗粒水力提升到海面,对输送系统要求较高,因此有必要对输送天然气水合物颗粒的立管内流场特性进行分析,为立管安全的研究提供一定的依据。本文利用ANSYS FLUENT软件中的欧拉-欧拉模型,以垂直立管为基础,考虑了立管在深海中的弯曲和振动状态,对立管中运输天然气水合物液固两相流的内流场特性进行了研究分析,主要研究内容包括以下几个方面:(1)垂直立管水力输送参数范围的确定,即颗粒密度、颗粒粒径、管道直径、体积分数和输送速度的取值范围。然后讨论天然气水合物颗粒在水流中的受力情况,建立颗粒的运动方程,并对常用的液固两相流模型进行分析比较,最终选用欧拉-欧拉模型对管道内液固两相流进行研究分析。(2)竖直立管的内流场特性分析。使用ICEM建立竖直的立管模型,与实验进行对比,验证立管模型的正确性以及FLUENT中的欧拉模型对于液固两相流的适用性。然后分析了立管内不同高处的颗粒体积分数,速度分布和压力损失情况,并系统的讨论了各个输送参数对于立管内颗粒体积分数分布,速度分布以及单位长度压力损失和摩阻损失的影响规律。(3)弯曲立管的内流场特性分析。建立弯曲立管模型,分析沿着弯曲立管长度方向的颗粒体积分数,速度分布和压力损失情况,并系统的讨论了各个参数对于颗粒经过弯曲立管后和倾斜立管后的颗粒体积分数分布,速度分布以及二次流的影响。然后分析不同的输送参数对立管弯曲段的压力损失情况的影响规律以及对弯曲段的作用力的影响规律。(4)振动立管的内流场特性分析。确定立管的振动参数范围,建立竖直振动立管模型,分析单个周期内的颗粒体积分数分布,速度分布,压强和压力损失以及立管受力的情况,并讨论了不同的振幅和频率对于立管内的颗粒体积分数分布和速度分布的影响规律,最后分析了竖直立管在振动状态下单位长度的压力损失和单位长度的受力与振幅和频率间的关系。
杨莹[4](2021)在《尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究》文中指出膏体堆存技术是国家绿色矿山建设的重要支撑。作为保障膏体堆存质量的新兴技术,管道絮凝技术是针对经过浓密环节后未能达到堆存标准的尾砂浆,在堆存排放口附近的管道内,使其与新型絮凝剂混合,在水力剪切破坏和混合作用下,优化絮体内部结构,改善浆体脱水能力;在尾矿浆排放后,结合重力沉积作用实现快速脱水,显着提高质量浓度、流变参数和早期沉积坡度等尾砂高浓度排放性能,从而保证堆存质量的复杂动态过程。现阶段,针对尾砂管道絮凝过程及其高浓度排放性能(即质量浓度、流变参数和早期沉积坡度)及其相互关系尚缺乏系统性研究,传统的单一絮凝理论表现出较差的适用性。尾砂高浓度排放性能是其内部絮体行为的外在表现,絮体行为是尾砂高浓度排放性能的内在原因。因此,开展尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究具有重要意义。本文将管道絮凝过程分为三个阶段:初次絮体破坏阶段、二次絮体再生阶段和尾砂沉积脱水阶段。以絮凝剂筛选及两步骤絮凝条件优化为切入点,借助宏观实验、微细观实验和理论分析等手段,围绕管道絮凝过程中絮体行为演化及其高浓度排放性能开展研究。首先考察管道絮凝不同阶段的剪切作用对尾砂高浓度排放性能的影响,获得了剪切作用的最优范围;然后分别探究了初次絮体破坏阶段和二次絮体再生阶段的絮体行为模式,阐释了尾砂高浓度排放性能变化的内在原因;最后提出了剪切比例系数的概念,构建了尾砂高浓度排放性能的理论预测模型,实现了对管道絮凝过程的有效分析。完成的主要研究工作包括:(1)完成了絮凝剂筛选和两步骤絮凝实验条件优化。通过单一絮凝实验、组合絮凝实验,为加拿大某铁矿山细尾砂筛选出了两步骤絮凝实验的最优絮凝剂组合类型:阴离子絮凝剂923VHM+阳离子絮凝剂4800SSH;采用Box-Behnken方法进行5因素3水平响应曲面实验,设计了 46组两步骤絮凝条件优化实验,建立了底流浓度多元二次回归模型;借助响应曲面法分析了不同因素的交互作用对底流浓度的影响,最终获得最优实验参数。(2)考察了尾砂高浓度排放性能随管道絮凝不同阶段剪切作用的变化规律。采用自制小型管道絮凝实验装置,对该过程进行物理模拟,以速度梯度和停留时间的乘积值作为剪切作用指标,分别探讨了高浓度尾砂质量浓度、流变参数和早期沉积坡度随初次絮体破坏阶段和二次絮体再生阶段的剪切作用指标的变化规律,获得了最优的剪切作用范围。(3)分析了剪切作用下初次絮体细微观特性及絮体破坏行为的内在原因。考察了初次絮体破坏阶段的剪切作用对初次絮体平均粒径、絮体强度因子、微观结构和浆体Zeta电位的影响,对初次絮体破坏行为及其内在原因进行了分析:剪切破坏作用引发絮体结构断裂和表面剥离,产生尺寸分布合理的破碎絮体,同时扰动颗粒扩散层,降低破碎絮体间排斥作用,使絮凝浆体处于不稳定状态,为二次絮体再生提供最佳条件。(4)研究了剪切作用下二次絮体细微观特性及絮体再生行为的内在原因。探讨了二次絮体再生阶段的剪切作用对二次絮体平均粒径、絮体再生因子、微观结构和浆体Zeta电位的影响,发现了絮体能够实现完全恢复的现象。分析了二次絮体再生行为及其内在原因:剪切作用提高絮体与二次絮凝剂的碰撞几率,借助电中和与颗粒扩散层的扰动作用,形成致密二次絮网结构,是尾砂高浓度排放性能提高的根本原因。综合考虑管道絮凝过程絮体破坏-再生行为,提出了管道絮凝剪切破坏-促凝协同作用假说。(5)提出了尾砂高浓度排放性能理论预测模型。通过构建剪切破坏-促凝作用速度梯度和停留时间与絮体结构分解-聚集速率系数之间的关系,首次提出了剪切比例系数的概念。借助剪切比例系数与絮体结构参数之间的关系,建立了极限浓度预测模型;结合絮凝动力学方程,建立了屈服应力预测模型;借助非牛顿流体塑形粘度模型,推导出了塑形粘度预测模型;借助流体雷诺数与矿浆流变特性的关系,推导出了尾砂早期沉积坡度预测模型。确定了剪切比例系数的关键节点,对尾砂高浓度排放性能随剪切比例系数的变化规律进行分析,阐释了上述模型的合理性。(6)以美国铝业某尾砂堆存项目为工程背景,针对其细粒级尾矿产量大和脱水困难的实际情况,选择尾矿库内某试验区,设计了管道絮凝工艺流程。应用前文的理论预测模型,对高浓度尾砂流变参数和早期沉积坡度进行了分析。通过对比两个添加点获得的预测值,确定了合理的二次絮凝剂添加位置。试验区实际应用情况表明:理论模型预测准确,管道絮凝方案能够显着提高尾砂高浓度排放性能,为系统性解决难脱水尾矿合理处置的难题提供了实践基础。
杨小妮[5](2020)在《管道车在平直管段运移的动力学特性研究》文中研究指明随着国家科技的快速进步,互联网业带动物流业飞速发展,全国各地物流如雨后春笋般遍地丛生。目前,物流运输主要以铁路、公路、海运、空运为主,这些运输基本是基于对石油和天然气的大量消耗为代价的。不仅如此,在对资源消耗的同时,人类生存的环境也日益恶劣。而且大城市的交通拥堵成为世界性难题。可见,资源匮乏、交通拥堵和环境污染已经成为当今社会物流业发展的瓶颈。面对城市物流需求增大和交通运输能力不足与效率不高的矛盾,寻求一种高效、节能、环保、新型的运输方式势在必行。筒装料管道水力输送正是一种具有上述特点的新型输送方式,此外还具有占地面积小、隐蔽性好等优点,比较适合当前的需求。本文结合国家自然科学基金―管道列车水力输送能耗研究(51179116)‖和山西省自然科学基金项目―筒装料管道水力输送下的同心环状缝隙螺旋流水力特性研究(2015011067)‖,采用理论分析、数值模拟与模型试验相结合的研究方法,分别对管道车在平直管段静止和运移时的输送机理、水力特性和力学特性进行了探究,并对管道车在平直管段稳定运移时的输送能耗以及敏感因素进行了分析,同时采用基于加权模糊TOPSIS评价模型对管道车进行了优选。主要研究内容和结论包括:(1)通过对管道车静止和运移两种运行状态的流场特性和力学特性进行理论分析,推导出管道车外壁与管道内壁之间环状缝隙流的流速公式以及管道车料筒壁面切应力的理论公式。(2)通过COMSOL Multiphysics软件构建了管道车静止和运移时的动力学特性数学模型,其中对边界条件进行了二次开发,自定义了入口流速分布函数,进行了物理试验验证。(3)对管道车在平直管段静止和运移时的管道水流的压力进行了分析。结果表明,当管道车静止于平直管段时,其前后端面的压差很大,且在管道车的前端面附近形成低压区;而当管道车在平直管段内稳定运移时,管道车周围水流的压力呈非恒定的周期性变化。(4)对管道车在平直管段静止和运移时的管道水流流速进行了分析。结果表明,当管道车静止于平直管段时,在管道车的前端面延伸有一个漩涡区域,在该区域内存在对称的漩涡,且旋转方向相反。当管道车在平直管段内稳定运移时,管道车的平均速度大于管道水流的平均速度,而同心环状缝隙流的平均轴向流速小于管道水流的平均轴向流速。(5)对管道车在平直管段静止和运移时管道车料筒壁面切应力进行了分析。结果表明,当管道车静止于平直管段时,管道车前后端面上的切应力呈同心环状分布,管道车料筒圆柱壁面上切应力的最大值出现在前后端面两组支脚之间且靠近前后端面的位置;而当管道车在平直管段内稳定运移时,管道车料筒壁面的切应力较大的区域主要集中在料筒的前后端面上以及料筒圆柱壁面的前后端附近,尤其是管道车支脚的后方区域。(6)对管道车在平直管段静止和运移时管道车料筒壁面主应力进行了分析。结果表明,当管道车静止于平直管段时,管道车料筒圆柱壁面上主应力的轴向分量和主应力周向分量的最大值区域类似,主要分布在靠近管道车后端面两组支脚之间的位置;主应力径向分量在距离前后端面15mm区域内出现负值,且在靠近后端面两组支脚之间出现最小值。当管道车在平直管段内稳定运移时,管道车料筒圆柱壁面上主应力各分量较大区域主要分布在前后一组支脚之间且靠近前后端面15mm位置区域内。(7)当管道车在平直管段静止和运移时,管道车料筒壁面主应力轴向分量的最大值>主应力周向分量的最大值>主应力径向分量的最大值,管道车料筒壁面主应力径向分量的最小值的绝对值>主应力周向分量的最小值的绝对值>主应力轴向分量的最小值的绝对值。(8)对管道车在平直管段内运移时的能耗和敏感性进行了分析。结果表明,车型Dc×Lc=65mm×150mm的管道车,单位体积能耗最小;雷诺数Re对单位体积能耗最为敏感,管道车料筒直径Dc对单位体积能耗敏感度次之,管道车料筒长度Lc对单位体积能耗敏感度相比前两者较小,即SRe>SDc>SLc。(9)基于管道车运移过程中管道车料筒壁面应力的最值大小、单位体积能耗以及管道车的输送体积,运用加权模糊TOPSIS评价模型对管道车车型进行了最终的优选。结果表明,车型Dc×Lc=70mm×150mm为该研究条件下的最理想车型。本文的研究结果丰富了筒装料管道水力输送技术理论,同时为该技术的推广应用提供了较重要的参考价值。
王晰玮[6](2019)在《液动水隔膜泵设计与特性研究》文中研究指明浆体管道运输是利用水力在管道中输送固体颗粒物料,多用于矿山、冶金等行业的精矿砂、尾矿砂运输。目前实际工程中,常用水隔离泵进行精矿砂、尾矿砂输送,但该泵存在混浆和水耗两个疑难问题。针对这两个问题,本文提出一种新型的浆体运输泵——液动水隔膜泵。该泵通过隔膜把尾矿砂浆体和清水隔离开,利用隔膜的变形来达到吸浆和排浆的目的,彻底根除混浆和水耗现象。本文是以尾矿砂的输送为研究背景,对液动水隔膜泵进行设计和研究。首先,针对尾矿砂浆体管道的输送特性进行研究,在浆体管道输送理论的基础上,通过实验测出输送尾矿砂的密度、颗粒组成等物理特性,并进行尾矿砂浆体静态沉降特性实验,获得不同浓度的尾矿砂浆体静态沉降特性。根据输送距离、流量和高差等参数,计算出在不同浓度下尾矿砂浆体的临界流速和流量,确定尾矿砂浆体运输的管道方案。其次,根据所输送尾矿砂浆体的参数,确定液动水隔膜泵的传送压力和结构尺寸,利用Solidworks三维软件,对液动水隔膜泵进行建模和虚拟装配设计;并对组合液压缸进行结构设计;对液动水隔膜泵的关键部件——罐体进行分析,利用Ansys Workbench软件,在满足强度要求的前提下,对目标进行优化运算,罐体总重量由原来的797公斤减为692公斤,共减轻了105公斤,减重为总体重量的13%。最后,对液动水隔膜泵的隔膜进行分析和研究,隔膜由帘布线和橡胶组成,帘布线作为骨架,其特性会影响液动水隔膜泵的性能和寿命。在相同的载荷条件下,建立矩形格、单螺旋、双螺旋三种形式的帘布线骨架模型,通过有限元对比分析,得到双螺旋帘布线骨架的隔膜强度最优,并获得隔膜破坏的最大压力差,又进一步探讨帘布线疏密程度对隔膜性能的影响,并优化帘布线的结构形式,提高隔膜的强度和寿命。
朱懿武[7](2019)在《基于浆体管道输送理论的预应力管道压浆技术研究》文中研究说明在后张预应力混凝土结构中预应力管道压浆是其中的关键工序,为了保证梁内预应力筋永存较高的有效应力得进行高质量的管道压浆,同时避免因为外界水分的渗入引起的预应力钢束锈蚀,从而保证预应力桥梁结构的使用耐久性。伴随预应力技术的不断发展,预应力孔道灌浆质量所引发的耐久性问题,必须引起高度的重视。本文运用浆体管道输送理论,研究预应力管道压浆技术,其主要内容如下:(1)公式适用验证试验。对于试验全过程的压力变化实测值与相关公式计算值进行对比试验,对比管径、倾斜角、长度等不同输送条件下的适用性,检验了其公式适用于本试验中。(2)修正浆体在预应力波纹管中的输送速度试验。对浆体在光滑管壁管道中的运输速度和预应力波纹管中的运动速度进行对比,求得其速度衰减值,并在不同长度、管径、浓度下验证了此系数的可靠性。(3)修正浆体在掺入预应力筋的预应力波纹管中的输送速度。通过加入预应力筋的不同根数,得到不同根数下的速度衰减系数。并验证改变浓度的输送条件下,得到的衰减系数依旧可靠。再通过试验进一步验证了不同管径下的实验结论的可靠性。(4)现场压浆足尺验证试验。通过计算出现场输送条件下的修正输送速度,进一步求得现场工况下的压浆入口始点压力,并以此压力来指导压浆。观察压浆过程通畅,未发现管道堵塞现象。在上述试验及理论分析的基础上,本文从浆体输送的速度,算得压浆所需的压力,从而指导压浆施工,优化压浆过程,避免管道堵塞及压浆不密实等现象。
伍超[8](2019)在《泥水平衡盾构泥浆特性及输送性能研究》文中研究表明随着我国城市地铁线路、水工隧道及地下深隧建设规模的逐年扩张,盾构工法得到了大量应用。泥水平衡盾构因其广泛的适应性而大量应用于复杂地质条件以及跨江跨河水下隧道的施工。泥水盾构施工主要分为主体和辅助两个系统,主体系统包括开挖设备、开挖面稳定系统及支护系统等,辅助系统包括泥浆环流系统及泥水处理系统等。越来越多的工程提出了高效、快速、长距离掘进的要求,而泥浆环流系统的有效运行是该要求的基本保障。本文针对工程中出现的泥浆环流系统管道磨损大、堵管等问题,以现场环流系统为依托,采用文献调研、资料收集、理论分析以及室内试验等手段,对泥浆特性及输送性能进行了研究,主要工作及研究成果如下:1)在总结了泥浆三大特性和泥浆关键参数的基础上,对泥浆输送过程中渣土颗粒受力、输送速度以及运动形态进行了研究,得到渣土颗粒受力主要与泥浆密度及黏度、颗粒粒径及密度、浆液流速、管径大小及管路形式等因素有关,提出排泥管中的泥浆最低速度应动态调整,并得到渣土颗粒按其运动形式可分为推移质、悬移质以及悬浮质,其中推移质常为粒径较大的粗颗粒,对管路的磨损也是最大的;2)以取于现场的大粒径卵石为研究对象,采用自主设计的大粒径卵石沉降速度研究试验装置,通过自由沉降的方法,得到卵石在水中和泥浆中的运动规律类似,两者并无太大差别,密度和黏度的增大并未对卵石运动速度造成太大影响,卵石在水和泥浆中运动时受力规律变化类似;3)在上述试验的基础上,参考实际工程中的泥浆环流系统,在室内自主设计搭建泥浆环流系统,以水为载液,得到了大粒径卵石在环流系统中不同管路位置的输送临界速度规律以及在不同水流速度下不同管路形式中的典型运动形态和运动速度。4)在总结试验结果和已有研究基础上,提出影响泥浆输送性能的因素为浆体流速、浆体参数、浆体中固体颗粒粒径、管路布置方式以及管道内径;并认为泥浆输送性能的评价指标为浆体流速与临界流速比值、出浆密度、进浆黏度、地层土平均粒径d50、管道布置复杂程度系数以及管道内径与地层最大颗粒粒径比值;以模糊理论为基础,采用“百分制评分”法对泥浆输送性能进行了评价。
王浩[9](2019)在《矸石粉煤灰充填料浆管道输送不稳定流及其影响研究》文中认为本文以试验、理论和数值模拟为手段,在得到了充填料浆的最佳配比的前提下,对矸石粉煤灰充填料浆在工程运用中出现的堵管、浆体水击和不满管流等不稳定流现象进行了分析,并对不稳定流现象对充填系统造成的影响进行了研究,为消除不稳定流现象提供了依据和参考。以理论和试验为手段,分析了叶片扭矩流变仪在测量矸石粉煤灰充填料浆流变性时由于转速引起误差对流变参数的影响,确定了料浆浓度和所需最小转速的关系曲线。以最小转速为前提,进行了料浆流变实验,确定了矸石粉煤灰充填料浆的最佳浓度和组分配比。以理论分析和数值模拟为手段研究了充填料浆在管输过程中出现的不稳定流现象。借助ANSYS ICEM CFD及FLUENT对矸石粉煤灰充填料浆的管流特征进行了模拟。(1)通过模拟不同流速下,管道出口截面矸石颗粒的体积分数,确定了料浆输送的不淤流速。以出口截面附近料浆流速变化情况为研究对象,分析了当入口流速低于不淤流速时,料浆在管道中的不稳定流动情况。(2)研究了浆体水击现象所造成的浆体不稳定流动,通过比较不同关阀时间下水击现象造成的压力脉动曲线,解释了关阀时间与爆管事故之间的关系。(3)理论分析了竖直管段出现不满管流现象的机理,模拟不满管流中的“气蚀”现象所形成的压力场和速度场,以说明“气蚀”现象对管道的破坏机理;理论分析了“射流冲蚀”对管道的冲击破坏。本文主要研究内容如下:(1)以柯西应力方程和雷诺-里符林公式为依据对料浆在容器中的转动情况进行了理论分析,说明了料浆浓度和所需最小转速的关系。以实验数据为基础,确定了料浆浓度和所需最小转速的关系曲线。(2)采用叶片扭矩流变仪对矸石似膏体料浆的流变特性进行了研究,确定了料浆最佳组分配比为质量浓度76%,最佳组分配比矸石:粉煤灰:水泥质量比为8:3:1。结合实验结果及流变学相关理论,确定矸石粉煤灰充填料浆属于宾汉流体,并建立了流变模型。(3)运用牛顿力学相关理论分析了矸石颗粒在料浆中的运动状态。矸石粉煤灰充填料浆在水平管道中输送时,大部分矸石颗粒处于悬浮状态向前运动,同时有部分大而重的矸石颗粒沉降于管道底部并以推移形式向前运动。在分别分析了两种运动状态的矸石颗粒所造成沿程阻力损失后,在理论上得到了料浆在水平管道中的阻力损失。(4)运用数值模拟的方法模拟了料浆在管输过程中的流动特征。选取距离管道出口 20cm处的截面为研究对象,根据不同流速下矸石颗粒体积分数的不同,确定了不淤流速。当流速低于不淤流速时,矸石颗粒的淤积造成料浆由稳定流动状态向不稳定流动状态转变,并最终导致堵管。(5)运用动量守恒定律分析了水击现象对管道造成破坏的机理;采用特征线法计算了浆体水击现象中管道壁面所承受的压力脉动变化情况。(6)采用动网格技术,模拟阀门及其前段管道在阀门关闭时所承受的压强脉动变化曲线。结果显示了浆体水击造成的不稳定流动对管道的影响。结果显示,在一定时间范围内,阀门关闭的速度越慢,浆体水击所引起的压强峰值越小。因此,为避免阀门关闭引起浆体水击造成管道破坏,应尽量延缓阀门关闭时间,降低阀门的关闭速度。(7)采用理论分析的方法分析了竖直管段不满管流形成机理。在此基础上,利用FLUENT软件模拟了竖直管段不满管流的速度场、压力场。通过比较“气蚀”、“射流冲蚀”和料浆团柱坠落撞击形成的压力场,发现“气蚀”和“射流冲蚀”是造成管道破坏的主要原因。
杨捷[10](2019)在《煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性研究》文中提出本文以林西矿煤矿高浓度胶结充填项目为背景,对煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性展开了研究。针对煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性差、容易下沉,料浆管道输送需要添加悬浮剂提高矸石颗粒可浮性这一现象,分别建立了球形矸石颗粒和立方体矸石颗粒力学模型,分析了煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒沉降规律,总结了影响矸石颗粒悬浮的关键性因素,提出了提高煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性的两种方法,并从理论上推导出了林西矿煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮状态下料浆最小屈服应力范围。配制一系列料浆,通过流变实验分别探究了提高煤矿高浓度胶结充填料浆细粒级材料掺量和悬浮剂对矸石颗粒悬浮性的影响,估算了煤矿高浓度胶结充填料浆管道输送阻力值,总结了煤矿高浓度料浆矸石颗粒悬浮的成因及形成条件,揭示了料浆组分和悬浮剂改善高浓度料浆矸石颗粒悬浮性的特点,借助ANASYS Fluent软件模拟了林西矿充填料浆管道输送,检验了研究成果的科学性,确定了林西矿煤矿高浓度胶结充填料浆最佳配比,取得了如下的主要结论:(1)煤矿高浓度胶结充填料浆特性;煤矿高浓度胶结充填料浆属于典型的非牛顿宾汉姆体流型,具有一定的触变性。高浓度浆体内部细颗粒通过物理、化学反应形成了一定的结构,煤矿高浓度料浆在固—液转换过程中,必须首先克服浆体内部结构,料浆浓度越大,内部结构就越强,浆体内部颗粒的移动越困难。(2)矸石颗粒在煤矿高浓度胶结充填料浆中悬浮特性分析及力学模型;建立奸石颗粒球形和立方体力学模型,分析矸石颗粒在高浓度料浆中的下沉规律。认为质量分数为76.0%-80.0%的煤矿高浓度胶结充填料浆实现矸石颗粒群悬浮最小的屈服应力应该介于165.33-196.11 Pa之间。调节矸石颗粒悬浮性最为有效的手段就是改善煤矿高浓度胶结充填料浆的屈服应力和表观黏度,可以应用的途径有:①提高煤矿高浓度胶结充填料浆的屈服应力值,增加料浆的介质阻力;②增大煤矿高浓度胶结充填料浆的浆体表观黏度,减小矸石颗粒沉降速度。(3)煤矿高浓度胶结充填料浆粉煤灰和水泥掺量与矸石颗粒悬浮特性关系研究。粉煤灰、水泥掺量能够改善煤矿高浓度胶结充填料浆的流变参数。当高浓度胶结充填料浆较低时,随着粉煤灰掺量的增加,高浓度胶结充填料浆屈服应力整体表现为降低,但料浆表观黏度逐渐增高。当煤矿高浓度胶结充填料浆质量分数较高时,随着粉煤灰掺量的增加,料浆屈服应力和浆体表观黏度均增大。随着水泥掺量的增加,各浓度下的煤矿高浓度胶结充填料浆屈服应力和浆体表观黏度均增高。(4)悬浮剂掺量对煤矿高浓度胶结充填料浆料浆矸石悬浮性的影响。在煤矿高浓度胶结充填料浆中加入悬浮剂,能够提高矸石颗粒的悬浮性,悬浮剂主要是通过提高煤矿高浓度胶结充填料浆浆体表观黏度方式来改善料浆矸石颗粒悬浮性。提高料浆浆体表观黏度,增加矸石颗粒沉降时的黏滞阻力,减缓矸石颗粒的下沉速度,延长了矸石颗粒沉降的时间,从而达到改善矸石颗粒悬浮特性的目的。(5)煤矿高浓度胶结充填料浆管道输送数值模拟;比较理论计算结果和数值模拟结果,并结合流动性试验,确定林西矿煤矿高浓度胶结充填输送料浆应该使用质量分数为77.0%的R-T-2组配制,此时悬浮剂的掺量为料浆总质量的0.3%,该料浆管道输送直管阻力损失模拟值为4.7Kpa/m。数值模拟结果也表明:增加煤矿高浓度胶结充填料浆细粒级材料掺量,能够提高矸石颗粒的悬浮性,但是也导致了料浆管道输送阻力的增大,料浆管道输送输送距离受到限制。悬浮剂对煤矿高浓度胶结充填料浆屈服应力的影响不大,对料浆管道输送的改变有限。所以,通过添加悬浮剂改善矸石颗粒悬浮状态满足了煤矿充填“长距离”,“大流量”的要求。
二、关于浆体的管道输送(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于浆体的管道输送(论文提纲范文)
(1)浆体管道安全输送技术研究现状与发展趋势(论文提纲范文)
1 浆体管道输送技术特点与发展现状 |
1.1 浆体管道输送技术特点 |
1.2 浆体管道输送系统 |
1.3 国内外发展现状 |
2 管道结构安全研究现状 |
2.1 管道冲蚀磨损 |
2.2 管道腐蚀评价 |
2.3 地质灾害 |
2.4 第三方活动 |
3 浆体管道输送技术研究现状 |
3.1 浆体管道摩阻损失 |
3.2 输送不稳定性 |
3.3 临界速度 |
4 浆体管道发展趋势 |
(3)天然气水合物内流场特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 颗粒管道输送的发展及研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 天然气水合物液固两相管道输送模型参数及计算方法 |
2.1 流动状态 |
2.2 输送参数 |
2.2.1 颗粒密度 |
2.2.2 体积分数 |
2.2.3 立管直径 |
2.2.4 颗粒粒径 |
2.2.5 输送速度 |
2.3 颗粒的受力与运动方程 |
2.3.1 颗粒受力分析 |
2.3.2 颗粒运动方程 |
2.4 压力损失分析 |
2.5 液固两相流模型 |
2.6 连续相控制方程 |
2.6.1 流体基本方程 |
2.6.2 湍流模型 |
2.7 本章小结 |
3 竖直立管内流场分析 |
3.1 建立竖直立管模型 |
3.1.1 边界层网格 |
3.1.2 模型收敛性分析 |
3.2 立管模型验证及流场分析 |
3.2.1 湍流模型验证 |
3.2.2 欧拉-欧拉模型验证 |
3.3 竖直立管流场分析 |
3.3.1 不同高度处立管内流场分析 |
3.3.2 不同高度处压力损失分析 |
3.4 输送参数对液固两相流流场的影响 |
3.4.1 立管直径的影响 |
3.4.2 颗粒密度的影响 |
3.4.3 输送速度的影响 |
3.4.4 颗粒粒径的影响 |
3.4.5 立管管壁粗糙度的影响 |
3.4.6 颗粒体积分数的影响 |
3.5 竖直立管压力损失分析 |
3.6 本章小结 |
4 弯曲立管内流场分析 |
4.1 建立弯曲立管有限元模型 |
4.2 弯曲立管流场分析 |
4.2.1 不同高度处立管内流场分析 |
4.2.2 不同高度处压力损失分析 |
4.3 输送参数对液固两相流流场的影响 |
4.3.1 立管直径的影响 |
4.3.2 颗粒密度的影响 |
4.3.3 输送速度的影响 |
4.3.4 颗粒粒径的影响 |
4.3.5 立管壁面粗糙度的影响 |
4.3.6 颗粒体积分数的影响 |
4.3.7 弯曲段立管曲率半径的影响 |
4.4 立管弯曲段压力损失分析 |
4.5 立管弯曲段管道受力分析 |
4.6 本章小结 |
5 振动立管内流场分析 |
5.1 立管涡激振动幅值和频率 |
5.2 时间步收敛性分析 |
5.3 振动立管内流场分析 |
5.3.1 单个周期内流场分析 |
5.3.2 不同高度处立管内流场分析 |
5.3.3 不同高度处压力损失分析 |
5.3.4 不同高度处受力分析 |
5.4 振动参数对立管内流场影响 |
5.4.1 振幅的影响 |
5.4.2 频率的影响 |
5.5 振动立管压力损失分析 |
5.6 振动立管的受力分析 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 管道絮凝技术发展历程 |
1.3.2 尾砂絮凝原理及剪切作用的影响 |
1.3.3 絮体行为及管道絮凝理论研究 |
1.3.4 尾砂高浓度排放性能及其预测模型 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 絮凝剂筛选及两步骤絮凝实验条件优化 |
2.1 实验材料 |
2.2 单一絮凝剂筛选实验 |
2.2.1 实验过程 |
2.2.2 沉降曲线分析 |
2.2.3 底流浓度和上清液浊度分析 |
2.3 絮凝剂组合筛选实验 |
2.3.1 实验过程 |
2.3.2 底流浓度和清液浊度分析 |
2.4 两步骤絮凝条件优化实验 |
2.4.1 实验设计 |
2.4.2 实验结果 |
2.4.3 各因素交互作用分析 |
2.4.4 两步骤絮凝最优实验条件 |
2.5 本章小结 |
3 管道絮凝对尾砂高浓度排放性能的影响研究 |
3.1 管道絮凝过程的不同阶段 |
3.2 管道絮凝过程的实验装置 |
3.2.1 相似模拟原理 |
3.2.2 实验装置设计 |
3.3 管道絮凝过程的实验方案 |
3.3.1 絮凝动力学理论基础 |
3.3.2 实验方案及过程 |
3.4 不同阶段对尾砂高浓度排放性能的影响 |
3.4.1 剪切作用参数的获取 |
3.4.2 初次絮体破坏阶段的剪切作用影响 |
3.4.3 二次絮凝再生阶段的剪切作用影响 |
3.5 管道絮凝过程分析 |
3.5.1 初次絮体破坏阶段分析 |
3.5.2 二次絮体再生阶段分析 |
3.5.3 尾砂沉积脱水阶段分析 |
3.6 本章小结 |
4 初次絮体特性及其剪切破坏行为分析 |
4.1 初次絮体尺寸与絮体强度因子 |
4.1.1 初次絮体尺寸 |
4.1.2 初次絮体强度因子 |
4.2 初次絮体微观结构与其分形维数 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 初次絮网结构图像分析结果 |
4.3 初次絮凝浆体Zeta电位 |
4.4 初次絮体剪切破坏行为分析 |
4.5 本章小结 |
5 二次絮体特性及其剪切再生行为分析 |
5.1 二次絮体尺寸与再生因子 |
5.1.1 二次絮体尺寸 |
5.1.2 二次絮体再生因子 |
5.2 二次絮体微观结构与其分形维数 |
5.2.1 实验方法 |
5.2.2 二次絮网结构图像分析结果 |
5.3 二次絮凝浆体Zeta电位 |
5.4 二次絮体剪切再生行为分析 |
5.5 剪切破坏-促凝协同作用假说 |
5.6 本章小结 |
6 尾砂高浓度排放性能理论预测模型 |
6.1 剪切比例系数的提出 |
6.1.1 极限浓度的计算结果 |
6.1.2 基于剪切比例系数的极限浓度模型 |
6.2 基于剪切比例系数的高浓度尾砂屈服应力模型 |
6.3 基于剪切比例系数的高浓度尾砂塑性粘度模型 |
6.4 基于剪切比例系数的高浓度尾砂早期沉积坡度模型 |
6.5 尾砂高浓度排放性能预测模型综合分析 |
6.5.1 剪切比例系数的关键节点 |
6.5.2 尾砂高浓度排放性能变化规律分析 |
6.6 本章小结 |
7 某尾矿库管道絮凝系统设计 |
7.1 美国铝业瓦格鲁普尾砂堆存系统 |
7.1.1 工程概况 |
7.1.2 原有工艺流程及存在问题 |
7.2 管道絮凝系统设计 |
7.2.1 设计依据 |
7.2.2 管道絮凝工艺流程 |
7.2.3 剪切作用参数调控 |
7.3 尾砂高浓度排放性能的试验效果 |
7.3.1 尾砂高浓度排放性能预测 |
7.3.2 尾砂高浓度排放性能实测及对比 |
7.4 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)管道车在平直管段运移的动力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 管道中固液两相流输送的研究进展 |
1.2.1 浆体管道水力输送 |
1.2.2 型料、囊体管道水力输送 |
1.2.3 筒装料管道水力输送 |
1.3 流固耦合的研究进展 |
1.3.1 圆柱绕流中流体流场特性 |
1.3.2 圆柱绕流圆柱体受力特性研究 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 管道车在平直管段内的动力学特性理论分析 |
2.1 管道车的结构 |
2.2 管道车静止于平直管段的理论分析 |
2.2.1 管道车静止时的水流速度分析 |
2.2.2 管道车静止时的料筒壁面切应力分析 |
2.3 管道车在平直管段内运移时的理论分析 |
2.3.1 管道车在平直管段内运移时的水流速度分析 |
2.3.2 管道车在平直管段内运移时的料筒壁面切应力分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 管道车在平直管段内的动力学特性数学模型构建及验证 |
3.1 几何模型及物理建模 |
3.1.1 几何模型 |
3.1.2 控制方程 |
3.1.3 边界条件和初始条件 |
3.1.4 网格划分 |
3.2 研究工况设计 |
3.2.1 缝隙流态判别 |
3.2.2 研究方案 |
3.3 试验系统设计及试验方案 |
3.3.1 试验系统设计 |
3.3.2 试验工况设计 |
3.3.3 断面选择及测点布置 |
3.4 管道车静止于平直管段的动力学特性结果与验证 |
3.4.1 沿程压力 |
3.4.2 轴向速度 |
3.4.3 壁面切应力 |
3.5 管道车在平直管段内运移时的动力学特性结果与验证 |
3.5.1 管道车运移速度 |
3.5.2 轴向速度 |
3.5.3 壁面切应力 |
3.6 本章小结 |
第4章 管道车静止于平直管段的动力学特性分析 |
4.1 管道车静止于平直管段的流场分析 |
4.1.1 管道车静止于平直管段的压力分析 |
4.1.2 管道车静止于平直管段的流场速度分析 |
4.2 管道车静止于平直管段的壁面应力分析 |
4.2.1 管道车静止于平直管段的壁面切应力分析 |
4.2.2 管道车静止于平直管段的主应力分析 |
4.2.3 管道车静止于平直管段的主应力最值分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 管道车在平直管段内运移的动力学特性分析 |
5.1 管道车的速度特性 |
5.2 管道车在平直管段内运移时的流场分析 |
5.2.1 管道车在平直管段内运移时的压力分析 |
5.2.2 管道车在平直管段内运移时的速度分析 |
5.3 管道车在平直管段内运移时的壁面应力分析 |
5.3.1 管道车在平直管段内运移时的壁面切应力分析 |
5.3.2 管道车在平直管段内运移时的壁面主应力分析 |
5.3.3 管道车在平直管段内运移时的主应力最值分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 管道车在平直管段内运移的能耗特性与敏感因素分析 |
6.1 管道车在平直管段内运移的能耗特性 |
6.2 管道车结构参数与雷诺数的敏感性分析 |
6.2.1 单因素敏感性分析法简介 |
6.2.2 管道车在平直管段内运移时敏感性分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 管道车在平直管段内运移时的模型优选 |
7.1 管道车模型优选的必要性和方法 |
7.2 基于加权模糊TOPSIS评价模型 |
7.2.1 AHP法确定权重 |
7.2.2 基于加权模糊TOPSIS评价 |
7.3 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)液动水隔膜泵设计与特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 浆体管道运输技术及发展 |
1.1.1 管道运输 |
1.1.2 国外浆体管道运输技术应用情况 |
1.1.3 国内浆体管道运输技术应用情况 |
1.1.4 浆体管道运输的发展 |
1.2 隔膜泵发展现状 |
1.3 研究液动水隔膜泵的目的及意义 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 液动水隔膜泵管道输送特性及总体设计 |
2.1 尾矿砂浆体输送特性分析 |
2.1.1 尾矿砂物料和浆体的物理特性 |
2.1.2 尾矿砂浆体静态沉降特性实验 |
2.1.3 尾矿砂浆体临界流速计算 |
2.1.4 管道输送方案的确定 |
2.2 液动水隔膜泵的总体设计 |
2.3 本章小结 |
第3章 液动水隔膜泵的液动式动力端设计 |
3.1 动力端的方案确定 |
3.2 组合液压缸设计 |
3.2.1 组合液压缸结构设计 |
3.2.2 组合液压缸配件选择 |
3.3 驱动元件选用 |
3.4 本章小结 |
第4章 液动水隔膜泵关键零部件的设计 |
4.1 液动水隔膜泵的罐体设计 |
4.1.1 罐体的基本参数计算 |
4.1.2 基于Solid Works的罐体建模 |
4.1.3 基于Ansys workbench的罐体分析 |
4.1.4 罐体优化 |
4.2 液动水隔膜泵的隔膜设计 |
4.2.1 隔膜研究现状 |
4.2.2 隔膜设计 |
4.2.3 隔膜特性分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(7)基于浆体管道输送理论的预应力管道压浆技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题背景和意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 浆体管道输送技术应用现状 |
1.3.2 预应力管道压浆技术应用现状 |
1.4 本文主要的工作 |
第2章 浆体管道输送中的影响参数与水泥浆体管道输送计算理论 |
2.1 本章引言 |
2.2 固液两相流的伯努利方程 |
2.2.1 固体颗粒沉降速度及均质流界限速度 |
2.2.2 水平管道内的非均质流速度分布和水力坡度解析模型 |
2.2.3 倾斜管道内的非均质流速度分布和水力坡度解析模型 |
2.2.4 固液两相流的伯努利方程 |
2.3 管道浆体流动状态及输送压力 |
2.4 本章小结 |
第3章 预应力波纹管输送中的均质流界限速度 |
3.1 本章引言 |
3.2 水泥浆基本物理参数测定 |
3.2.1 固体颗粒粒径测定 |
3.2.2 水泥浆绝对粘性计算 |
3.3 不同输送条件下水力坡度验证试验 |
3.3.1 试验装置与试验方案 |
3.3.2 不同输送条件对水力坡度影响试验结果 |
3.4 输送条件波纹管对均质流界限速度的影响修正值ξ_1 |
3.4.1 试验原理与试验方案 |
3.4.2 不同输送条件对出管速度的影响试验结果 |
3.4.3 修正系数的确定 |
3.5 预应力筋对均质流界限速度的影响修正值ξ_2 |
3.5.1 试验原理与试验方案 |
3.5.2 预应力筋对输送速度影响试验结果 |
3.5.3 修正系数的确定 |
3.6 修正的均质流界限速度计算及设计压力计算 |
3.7 本章小结 |
第4章 孔道压浆现场模拟试验 |
4.1 本章引言 |
4.2 预应力管道压浆足尺试验 |
4.2.1 试验原理与试验方法 |
4.2.2 输送条件及前期准备 |
4.2.3 新拌和水泥浆的特性试验 |
4.2.4 灌浆试验 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(8)泥水平衡盾构泥浆特性及输送性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 泥浆在泥水盾构工法中的应用研究现状 |
1.2.2 泥浆输送系统研究现状 |
1.2.3 管道输送研究现状 |
1.3 目前研究存在的不足 |
1.4 论文研究内容及思路 |
第2章 泥浆的特性及关键参数 |
2.1 泥浆的特性 |
2.1.1 平衡特性 |
2.1.2 输送特性 |
2.1.3 分离特性 |
2.2 泥浆的配制 |
2.2.1 常用的泥浆材料 |
2.2.2 合理的配比 |
2.3 泥浆的关键参数 |
2.3.1 密度 |
2.3.2 黏度 |
2.3.3 其他参数 |
2.4 本章小结 |
第3章 泥浆输送渣土规律 |
3.1 浆体分类 |
3.2 渣土颗粒受力分析 |
3.3 渣土颗粒输送速度分析 |
3.4 渣土颗粒运动形态分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 环流系统输送大粒径卵石试验研究 |
4.1 水和泥浆对大粒径卵石运动速度影响研究 |
4.1.1 试验目的及试验装置 |
4.1.2 试验材料 |
4.1.3 试验步骤 |
4.1.4 试验结果及分析 |
4.2 大粒径卵石在环流系统中运动研究 |
4.2.1 泥浆环流系统简介 |
4.2.2 环流试验目的及试验装置 |
4.2.3 试验材料 |
4.2.4 卵石输送临界流速研究 |
4.2.5 卵石运动形态及速度研究 |
4.3 本章小结 |
第5章 泥浆输送性能评价 |
5.1 泥浆输送性能影响因素 |
5.2 泥浆输送性能评价体系 |
5.3 泥浆输送性能评价方法 |
5.3.1 模糊评价法概述 |
5.3.2 具体评价方法 |
5.3.3 评价案例 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(9)矸石粉煤灰充填料浆管道输送不稳定流及其影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 矿山充填开采的研究现状 |
1.3.2 管道输送技术研究现状 |
1.3.3 粗颗粒在浆体中运动状态的研究现状 |
1.3.4 浆体管道输送不淤流速的研究现状 |
1.3.5 水击现象的研究现状 |
1.3.6 管道输送中不满管流现象研究现状 |
1.3.7 基于FLUENT的充填料浆管道输送研究现状 |
1.4 研究内容及方法 |
1.5 技术路线 |
2 充填料浆管流基本特征 |
2.1 充填料浆输送过程中的流体力学基本理论 |
2.1.1 伯努利方程在固液两相流中的应用 |
2.1.2 充填料浆流型及流态 |
2.1.2.1 充填料浆的流型 |
2.1.2.2 充填料浆的流态 |
2.1.3 颗粒在浆体中的物理化学反应分析 |
2.1.3.1 颗粒物理性质 |
2.1.3.2 颗粒化学性质 |
2.2 非均质-均质复合流不淤流速的影响因素分析 |
2.2.1 固体颗粒沉降速度的计算 |
2.2.2 固体物料管道输送中连续-离散两相耦合作用 |
2.3 充填料浆管道输送的水力计算 |
2.3.1 充填料浆管道输送摩阻损失计算的经验公式 |
2.3.2 充填料浆管道输送的临界流速经验公式 |
2.3.3 充填倍线的计算 |
2.4 浆体管输中推移层厚度及阻力损失分析 |
2.5 充填料浆在管道中的不稳定流现象 |
2.5.1 水平管道中不稳定流与管道堵塞的关系 |
2.5.2 阀门关闭时的水击问题 |
2.5.3 料浆管道输送中的不满管流问题 |
2.6 小结 |
3 不同配比下矸石粉煤灰充填料浆流变试验 |
3.1 叶片扭矩流变仪简介 |
3.1.1 叶片扭矩流变仪的系统组成 |
3.1.2 叶片扭矩流变仪工作原理 |
3.1.3 叶片扭矩流变仪的标定 |
3.1.4 叶片扭矩流变仪最小转速的确定 |
3.1.4.1 确定叶片扭矩流变仪最小转速的意义 |
3.1.4.2 确定料浆在不同浓度下最小转速的试验 |
3.2 矸石粉煤灰充填料浆流变参数测定结果及分析 |
3.2.1 流变实验材料及实验方案 |
3.2.2 矸石粉煤灰充填料浆流变模型的建立 |
3.2.3 矸石粉煤灰充填料浆在管道中的流态判定 |
3.3 本章小结 |
4 矸石粉煤灰充填料浆在水平管内的流动特征研究 |
4.1 充填管路系统模型 |
4.2 水平管摩阻损失的计算 |
4.2.1 矸石颗粒在静止浆体中的受力状态分析 |
4.2.2 矸石颗粒在运动过程中的受力分析 |
4.3 FLUENT介绍 |
4.3.1 CFD理论 |
4.3.2 FLUENT软件 |
4.4 矸石粉煤灰充填料浆的数值模拟模型 |
4.5 矸石粉煤灰充填料浆管输动态特征模拟 |
4.5.1 网格划分 |
4.5.2 边界条件设置 |
4.5.3 不同入口流速下矸石颗粒沉降情况模拟及管道压降分析 |
4.6 流速对料浆输送稳定性的影响 |
4.6.1 入口流速对料浆速度分布的影响 |
4.6.2 入口流速对料浆输送稳定性的影响 |
4.7 本章小结 |
5 浆体水击现象的数值模拟及影响分析 |
5.1 充填料浆水击现象控制方程 |
5.1.1 充填料浆水击现象中的粘弹塑性效应介绍 |
5.1.2 充填料浆直接水击现象中附加压强及波速的计算 |
5.1.3 间接水击现象中压强的计算 |
5.2 水击现象的数值模拟 |
5.2.1 动网格方法简介 |
5.2.2 截止阀模型及网格划分 |
5.2.3 浆体水击模拟结果 |
5.2.3.1 边界条件的设定 |
5.2.3.2 阀门全开时浆体在管道系统中的物理状态 |
5.2.3.3 阀门全开时浆体在管道系统中的物理状态 |
5.2.3.4 不同阀门关闭速度下水击压力峰值的变化趋势 |
5.2.3.5 不同阀门关闭速度下水击压力峰值的变化趋势 |
5.3 本章小结 |
6 矸石粉煤灰充填料浆管道输送不满管流研究及影响分析 |
6.1 不满管流的发生机理 |
6.1.1 管路的冲蚀磨损 |
6.1.2 浆体的射流冲击 |
6.2 竖直管段不满管流数值模拟分析 |
6.2.1 不满管流中的料浆分布模拟 |
6.2.2 矸石粉煤灰充填料浆不满管流速度场模拟 |
6.3 不满管现象中气蚀对管道的影响 |
6.3.1 不满管流对充填管道的破坏作用 |
6.3.2 气泡溃灭形成的压力场 |
6.3.3 气泡溃灭形成的速度场 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 本文的主要结论 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在不足 |
1.4 研究内容及方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究技术路线 |
2 煤矿高浓度胶结充填料浆特性 |
2.1 煤矿高浓度胶结充填料浆材料 |
2.1.1 煤矸石和粉煤灰 |
2.1.3 水泥和水 |
2.1.4 外加剂 |
2.2 煤矿高浓度胶结充填料浆流变行为 |
2.2.2 试验仪器及浆体配制 |
2.2.3 高浓度胶结充填料浆稳态剪切实验 |
2.2.4 高浓度胶结充填料浆瞬态剪切实验 |
2.3 煤矿高浓度胶结充填料浆流变机理探究 |
2.3.1 细颗粒胶体悬浮体系流变特点 |
2.3.2 粗颗粒非胶体悬浮体系流变特点 |
2.3.3 煤矿高浓度胶结充填料浆流变特点 |
2.4 本章小结 |
3 矸石颗粒悬浮状态力学模型 |
3.1 矸石颗粒自由沉降力学分析 |
3.1.1 矸石颗粒在料浆中所受重力 |
3.1.2 矸石颗粒在料浆中所受阻力 |
3.1.3 矸石颗粒在料浆中沉降末速 |
3.1.4 矸石颗粒最大不沉粒径 |
3.2 矸石颗粒悬浮态影响因素 |
3.2.1 煤矿高浓度胶结充填料浆浓度 |
3.2.2 煤矿高浓度胶结充填料浆流变参数 |
3.2.3 矸石颗粒尺寸和料浆密度 |
3.3 球形矸石颗粒悬浮态力学分析 |
3.3.1 球形矸石单颗粒悬浮态 |
3.3.2 球形矸石群颗粒悬浮态 |
3.4 立方体形矸石颗粒力学分析 |
3.4.1 立方体形煤矸石单颗粒自由沉降 |
3.4.2 立方形体煤矸石颗粒群自由沉降 |
3.5 本章小结 |
4 细粒级材料对矸石颗粒悬浮性影响 |
4.1 材料及试验操作 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验操作 |
4.2 料浆浓度对矸石颗粒悬浮性影响 |
4.2.1 料浆浓度对料浆流变性影响 |
4.2.2 料浆流变性对矸石颗粒悬浮态影响 |
4.3 粉煤灰掺量对矸石颗粒悬浮性影响 |
4.3.1 粉煤灰掺量对料浆流变性影响 |
4.3.2 料浆流变性对矸石颗粒悬浮态影响 |
4.4 水泥掺量对矸石颗粒悬浮性影响 |
4.4.1 水泥掺量对料浆流变性影响 |
4.4.2 料浆流变性对矸石颗粒悬浮态影响 |
4.5 细粒级材料掺量作用研究 |
4.6 本章小结 |
5 悬浮剂对矸石颗粒悬浮性影响 |
5.1 悬浮剂材料及制备 |
5.1.1 悬浮剂材料性质 |
5.1.2 悬浮剂制备 |
5.2 悬浮剂使用效果分析 |
5.2.1 静浆实验介绍 |
5.2.2 静浆实验操作及结果 |
5.2.3 静浆实验分析 |
5.3 悬浮剂掺量对矸石颗粒悬浮性影响 |
5.3.1 悬浮剂掺量对料浆流变性影响 |
5.3.2 料浆流变性对料浆流动性影响 |
5.4 悬浮剂作用研究 |
5.5 本章小结 |
6 充填料浆管道输送数值模拟 |
6.1 林西矿充填概况及压煤状况 |
6.2 林西矿高浓度胶结充填料浆 |
6.3 林西矿高浓度充填料浆输送模拟 |
6.3.1 模型建立 |
6.3.2 求解设置 |
6.3.3 模拟结果 |
6.4 林西矿高浓度充填料浆管道输送分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间参加科研项目 |
主要获奖 |
四、关于浆体的管道输送(论文参考文献)
- [1]浆体管道安全输送技术研究现状与发展趋势[J]. 张杰,曾云. 化工矿物与加工, 2021
- [2]我国浆体管道输送研究的可视化分析[A]. 孙蕾,孙西欢,李永业,李改娟. 第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集(下册), 2021
- [3]天然气水合物内流场特性分析[D]. 李瑶. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]尾砂管道絮凝行为演化及其高浓度排放性能研究[D]. 杨莹. 北京科技大学, 2021
- [5]管道车在平直管段运移的动力学特性研究[D]. 杨小妮. 太原理工大学, 2020
- [6]液动水隔膜泵设计与特性研究[D]. 王晰玮. 沈阳大学, 2019(08)
- [7]基于浆体管道输送理论的预应力管道压浆技术研究[D]. 朱懿武. 湖南科技大学, 2019(05)
- [8]泥水平衡盾构泥浆特性及输送性能研究[D]. 伍超. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]矸石粉煤灰充填料浆管道输送不稳定流及其影响研究[D]. 王浩. 中国矿业大学(北京), 2019(08)
- [10]煤矿高浓度胶结充填料浆矸石颗粒悬浮性研究[D]. 杨捷. 中国矿业大学(北京), 2019(09)