沉降性浆体倾斜管道摩阻损失的研究
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摘要
长距离浆体管道输送工程中，常常要涉及到倾斜管道浆体输送的摩阻损失问题，而对于这方面的研究到目前为止，并不是很多。本文在现有专家学者的研究成果特别是许振良教授（导师）提出的预测非均质流在水平管道及向上倾斜管道流动时的速度分布及摩阻损失的理论的基础上，从动量守恒的角度建立了清水速度、固体颗粒速度和浆体速度之间的关系，进而推导出了向下倾斜及垂直管道沉降性浆体输送的摩阻损失的计算公式。最后用有关数据对这些公式进行检验，计算结果与实际测量结果较为符合，故文中提出的公式可以作为有关设计和运行时的有益参考。
In long distance slurry pipeline transport project,it often need to calculate Friction Loss of Settling Slurry in Inclined Pipeline, but up to now ,the research about this aspect is not much.
On the basis of research results of the existing experts and scholars especially the theory put forward by professor Xu zhenliang(my tutor) that predicts the velocity profiles and friction loss of settling slurry when it flows in horizontal pipe and upward-inclined-pipe,relations among the velocity of water ,that of solid particles and that of settling slurry have been established by the analysis of momentum transmission process between water and solid. Then the calculation formulae for fricton loss of downward inclined and vertical pipe are deprived.
At last related data have been used to verify the the deprived formulaeAnd it turn out that calculating results accord with actual results,so the formulae can serve as helpful reference for operating and designingin this field.
In long distance slurry pipeline transport project,it often need to calculate Friction Loss of Settling Slurry in Inclined Pipeline, but up to now ,the research about this aspect is not much.
On the basis of research results of the existing experts and scholars especially the theory put forward by professor Xu zhenliang(my tutor) that predicts the velocity profiles and friction loss of settling slurry when it flows in horizontal pipe and upward-inclined-pipe,relations among the velocity of water ,that of solid particles and that of settling slurry have been established by the analysis of momentum transmission process between water and solid. Then the calculation formulae for fricton loss of downward inclined and vertical pipe are deprived.
At last related data have been used to verify the the deprived formulaeAnd it turn out that calculating results accord with actual results,so the formulae can serve as helpful reference for operating and designingin this field.
引文
[1]中国经营报，首条输煤管道距开工只有一步之遥 ，2003年8月18日
[2]任伍元 ， 论煤炭运输方式的选择 煤炭经济研究 ，1996年5月
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[4]费祥俊，高浓度煤浆管道输送问题，水利采煤与管道输送，1995，12
[5]刘同有，充填采矿技术与应用，冶金工业出版社，北京，2001年，90-91
[6]王俊玲、齐祥明、宗志敏、魏贤勇，新型油水煤浆燃料的研究与探索，矿冶快报，2002年6月11期
[7]宋新南，张双进，油煤浆管道输送特性研究，煤炭学报，2002年6月
[8]朱红，赵炜等，油水煤浆三元混合体系的制备及特性研究，中国矿业大学学报，2002，11
[9]中国环境与发展国际合作委员会，交通与环境，中国环境科学出版社，北京，2002
年
[10]毛大可，物料水力输送管材浅议， 鞍钢技术 2000，11
[11]吴爱祥，孙业志，物料管道输送的减阻问题，振动、测试与诊断，2002，3
[12]陈广文，高浓度浆体输送特性与振动减阻实验研究，中南工业大学博士学位论文，1994
[13]孙业志 管道输送物料振动减阻力学机理研究，南力冶金学院硕士学位论文,赣州，1999
[14]侯辉昌，减阻力学，北京，科学出版社，1987
[15]徐立伟，武汉理工大学三相流管道输送技术研究 ，硕士学位论文 2002，3月
[16]黄明金，泥浆输送中的加气减阻技术与装置研究．硕士学位论文，武汉，武汉交通科技大学， 1999，3
[17]张兴荣等．气、固、液三相流管道输送阻力特性试验研究．浆体管道输送国际多相流学术会议论文集，1987．8
[18]王绍周，粒状物料的浆体管道输送，海洋出版社，1998
[19]Durand R.The hydraulic transportion of coal and solid materials in pipes colloq of National coal Board.London，London,1952.39～52
[20]输送シスチム，秋田大学山学部通讯教育讲座，平成7年3月
[21] 瓦斯普E J.固体物料的浆体管道输送[M]，北京：水利出版社，1980.4.
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[23]Newitt D M,Richardson J F,Shook C A.Hydraulic conveying of solids in horizontal pipes:part 2,diatribution of particles and slip velocities.Pro.symp interneraction Between Fluids and particales.London:inst Chem Engrs,1962
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[25]Thomas,D.G..Transport Characteristics of Suspensions:Part Ⅲ.A.note on the Viscosity of Newtonian Supensions of Uniform Spherical Particles J.Collid Sci.,1965,20,267
[26]Charles M E,Stevens G S.The pipeline flow of slurries:transition velocities. Proc Hydrotransport,1972,(2):37～62
[27]Shen H W(沈学汶),Wang J S, Incipenet motion and limiting deposit condition of solid liquid pipe flow.Proc Hydrotransport,1970,(1):37～52
[28]佐藤博，竹村昌太.沉降性浆体在水平管道内流动过程中浓度分布的近似解法，水力采煤与管道运输，1998，(2):38～40
[29]黄钊林,倾斜管道中浆体流动特性的实验研究,中国矿业大学硕士论文,1988
[30]Kenneth C.Wilson,James K.P.Tse,DEPOSITION LIMIT FOR OARSE-PARTICLE TRANSPORT IN INCLINED PIPES,9th international conference on hydraulic transportation of solids in pipes
[31]夏建新,倪晋仁,黄家桢,锰结核在垂直管路输送过程中的压力损失,泥沙研究,2002,2
[32]Newitt D M,Richardson J F.Hydraulic conveying of solids in vertical pipes, Trans.Chem Engrs.Vol.39,1961,93-100
[33]刘俊杰,管内液固循环流化床流动特性研究,河北工业大学硕士学位论文,2002
[34]费祥俊,高浓度与中浓度煤浆管道输送的比较分析,煤炭学报,1996，2
[35]白小宁,胡寿根,浆体管道的阻力特性及其影响回素分析,流体机械,2000年第28卷11期
[36]周建新，水煤浆颗粒级配的研究， 煤炭学报， 2001，10
[37]邱月琴、刘春生,管道输送高浓度工业浆体的粒径与级配的探讨,贵州工业大学学报，1998，6
[38]Duckworth R A,Argyros G.Influence of density ratio on the pressure gradienmt in pipe conveying suspensions of solids in liquids.Proc Hydro- transport,1972
[39]Shook C A,Some experiental studies of the effect of particle and fluid properties upon the pressure drop for slurry flow Proc Hydrotransport,1972,(2):13~22
[40]钱宁，万兆惠.泥沙运动力学.北京：科学出版社，1983
[41]Sakamoto M.A hydraulic transport study of coarse materials including fine particle with hy-drohoist Proc Hydrotransport,1978,(5):79~90
[42]陈广文，高浓度浆体输送特性与振动减阻实验研究 ， 中南工业大学博士论文 1994年
[43]韩旭 、张奇志 、伶庆理 ，用人工神经网络洁研究管道中浆体摩阻损失，矿冶工程 1997，3
[44]许振良，孙宝铮，非均质流速度分布与水力坡度的研究，有色金属，1998，3
[45]吴连生，高浓度混合浆体在倾斜管道中的主力损失研究 东北大学硕士学位论文，1994
[46]张兴荣.管道水力输送.武汉水利水电大学出版社，1998
[47]白晓宁，固液管道输送实验装置系统设计及两相流阻力特性研究，上海理工大学博士学位论文，2001
[48]Hashimoto,H.,Noda,L.,Masuyama,T. and Kawshima,T,Influence of pipe inclination on deposit velocity,Hydrotransport 7,pp.231-244,BHRA Fluid engineer(1980)
[49]Kenneth C.Wilson and James K.P.Tse，deposition limit for coarse-particle transport in inclined pipes,9th international conferenct on hudraulic transport of solids in pipes
[50]华煤水煤浆技术联合中心，煤炭科学研究总院唐山分院 水煤浆管道运输技术研究报告 1995年 11月
[51]Rose.H.E.and Duickworth,R.A.Transport of Solid Particales in Liquid and Gases,
The ENGINEER21 March 1969
[52]佐藤博，许振良，崔玉顺.管道内ぉょびすべり速度の算定式，资源·素材学会志，1989
[53]佐藤博.スラリ-输送工学，昭和63年9月
[54]费祥俊，浆体与粒状物料输送水力学，清华大学出版社，1994
[55]Dizniz and Coiado,Two-phase(Solid-liquid)flow in inclined pipes,BHRA Group 1999 Hydrotrasnport 14
[56]平成舫.水煤浆和液固悬浮液管输压力降的计算.煤化工,1988.2
[57]简曲 ，大洋多金属结核资源开发新进展，湖南冶金，1996，6
[58]刘中良，管内竖直向上固液两相流固相非均匀分布及其机理，石油大学学报 1997年第5期
[59]申焱华，毛纪胜，凌胜，混合液管道输送的能耗分析，中国矿业，2000年第3期
[60]申焱华,毛纪陵等.垂直管道固液两相流的最小提升速度,中国科技大学学报，1999，6
[61]R.R.Faddick,HEADLOSSES FOR FINE OIL SHALE SLURRIES,The 5th international conference on the Hydraulic transport of solids in pipes may 8th11th,1978
[62] 许振良, 沉降性浆体管道输送水力坡度的研究, 第二届中日浆体输送技术交流会，1998，10 中国桂林
[63]宁德志，沉降性浆体倾斜管道水力坡度的研究，辽宁工程技术大学硕士论文,2000
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