煤泥流变特性试验研究与管道输送分析

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煤沥青流变性能的评价和分析

煤沥青流变性能的评价和分析

武汉科技大学硕士学位论文煤沥青流变性能的评价和分析姓名:刘锐剑申请学位级别:硕士专业:化学工艺指导教师:许斌20080508武汉科技大学硕士学位论文第5页流变性可采用以下两种方式:其一是剪切速率固定,测定煤沥青粘度值随温度的变化;其二是在恒温下测定粘度随剪切速率的变化。

煤沥青的粘度是由沥青种类(结构组成)、受热温度和表面活性剂作用所决定的,在一定受热温度下,煤沥青粘度具有急剧变化的特础10】,这也给煤沥青流变性能的研究带来困难。

PravinMKhandare等采用高温高压同轴圆筒式粘度计对煤沥青物料粘度进行了测定[1l】,发现煤沥青表观粘度值在几毫帕秒到数千毫帕秒之间变化,鉴于煤沥青粘度随温度升高而变化如此之大,在测定煤沥青粘度值时,需根据沥青粘度的变化趋势而更换粘度测定量程,这是煤沥青流变特征所造成的,由此也导致了煤沥青低温粘度的测试难度。

煤沥青流动性受特定流动范围和有效粘度所控制,提高受热温度和施加机械作用力时,煤沥青逐渐会变成牛顿型流体状态,其流变性能只取决于沥青体系的粘度,在此温度区间,我们很容易对煤沥青的流变性能进行表征和控制。

沥青粘度与温度的关系服从以下阿累尼乌斯方程式【12】:T1=Ae驯RT(1.3)式中:卜粘度;A一回归常数;川体常数;T.一绝对温度;Er粘流活化能。

b意味着一个分子克服了周围分子对它的作用力以便更换(移动)位置所需能量,b值大小反映出熔体粘度对温度的依赖性,b值愈大,熔体的粘度对温度变化越敏感,同时b值愈大熔体粘度也就越大。

沥青粘度与温度的这种指数关系是由于粘性流动活化能条件改变的缘故。

当提高加热温度时,沥青连续不断地转变为新的形态,沥青从原来的玻璃态转变为流动液态过程中,显然发生了结构变化,这与分子间的结合键变弱和分子外层结构桥键断裂有关【l31。

沥青中加入添加剂(如糠醛、煤油、甲苯、油酸和喹啉等),可使粘度大大降低,因此,添加表面活性剂或溶剂来改善煤沥青流变性能己引起广泛重视。

煤泥的流变特性实验研究

煤泥的流变特性实验研究

非线性回归, 根据实验数据的散点图形状和特征,
煤泥的流变特性实验研究
赵学义, 付建卓, 崔玉江, 吴 淼
( 中国矿业大学 机电与信息工程学院, 北京 100083)
摘要: 煤泥是煤炭洗选加工中的废弃物, 但仍含有相当量的热值, 将煤泥通过管道远距离输送到 锅炉燃烧发电是目前解决煤泥利用的最佳途径. 煤泥作为高浓度黏稠物料进行管道远距离输送 存在很多困难, 其流变特性研究是管道输送的重要理论基础. 本文从上述角度出发, 介绍了煤泥 的物理特性和实验仪器, 通过对质量分数为55% ~75% 的煤泥进行系统地测试, 绘制了流变曲线 和黏度曲线, 确定了煤泥的流变类型, 得出了煤泥的流变方程. 通过对煤泥的流变特性研究, 为煤 泥管道输送设备的优化设计提供了基本参数. 关键词: 煤泥; 黏稠物料; 非牛顿流体; 流变特性 中图分类号: T Q 53 文献标识码: A
为表观黏度或视黏度.
由于旋转的内筒上下两端与物料接触产生的
端部效应, 因此, 测定非牛顿流体时应作必要的修 正. 将求得的剪切速率、剪切应力值绘制 - 曲线, 根据曲线来判断黏稠物料的流变特性[ 7-8] .
3 煤泥流 变, 燃烧蒸发潜热大, 燃烧效率低[ 4] ; 质量分数 太高则难以实现管道输送或无法输送, 所以煤泥燃 烧的质量分数一般确定为70% ±3% [ 4] , 据此选择 测试的煤泥质量分数范围在55% ~75% 之间. 所选 煤泥样品取自邢台矿业集团生产的不加任何添加
洗煤泥是煤炭生产中的废弃物, 据资料介绍, 国 内煤 炭 行 业2 000 年洗 选 加 工 所产 生 的 洗煤 泥 已 达2 000万 t [ 1] , 尔后以每年大约1 000万 t 的速度增 长, 目前预计达到了4 000多万 t[ 2] . 洗煤泥的特性 是高黏性、高持水性和低热值等, 其结构组成有颗 粒很细的煤粉、石粉、黏土等成分, 颗粒直径小于0.

煤矿高浓度胶结充填料浆流变特性试验研究

煤矿高浓度胶结充填料浆流变特性试验研究

煤矿高浓度胶结充填料浆流变特性试验研究∗陈磊;赵明;赵健【摘要】煤矿高浓度胶结充填材料由煤矸石、粉煤灰、水泥等材料混合而成,为得到充填料浆的流变特性,采用旋转流变仪,通过试验得到充填料浆的剪切速率-剪切应力流变曲线图,经回归分析确定了料浆的屈服应力和粘度系数,确定了流变模型和流变方程。

分析了流变参数随时间的变化规律,得到了管道输送阻力损失算式,单位长度的管道输送阻力损失是管道内径、料浆输送剪切速率和时间的函数,分析结果可以为充填系统的设计提供技术参数和依据。

%Cemented filling materials with high concentration for mines were composed of coal gangue,fly ash,cement and other materials,in order to study rheological properties of the cemented filling slurry,rotational rheometer was used to obtain shear rate-shear stress rheologi-cal curve of filling slurry by experiments,yield stress and viscosity coefficient were determined by regression analysis,and rheological model and rheological equation were achieved. Variation law of rheological parameters with time was analyzed,and expression for calculating resistance loss of pipeline transportation was obtained. The pipe conveying resistance loss per unit length was a function of the pipe diameter,the shear rate and the time of the slurry transportation. The analysis results could provide technical parameters and basis for design of filling system.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2016(042)010【总页数】5页(P34-37,46)【关键词】高浓度胶结充填;充填料浆;流变特性【作者】陈磊;赵明;赵健【作者单位】中国矿业大学北京资源与安全工程学院,北京市海淀区,100083;中国矿业大学北京资源与安全工程学院,北京市海淀区,100083;中国矿业大学北京资源与安全工程学院,北京市海淀区,100083【正文语种】中文【中图分类】TD823.7目前煤矿充填开采的主要方法有矸石充填、高水材料充填、膏体(似膏体)充填和胶结充填等。

煤沥青流变性能的评价和分析的开题报告

煤沥青流变性能的评价和分析的开题报告

煤沥青流变性能的评价和分析的开题报告
一、研究背景
煤沥青是一种由煤制得的沥青,广泛应用于路面材料、防水材料、建筑材料等方面,具有高黏度、高粘度、高粘附性和耐水性等优良性质。

然而,煤沥青在不同的条件下其物理和化学性质可能会发生变化,这种变化会对其结构和性能产生非常显著的影响,因此对煤沥青的流变性能的评价和分析具有重要的研究价值。

二、研究目的
本研究的目的是通过对煤沥青的流变性质进行评价和分析,研究不同工艺参数对煤沥青流变性能的影响,为煤沥青应用于不同领域提供可靠的理论和技术支持。

三、研究内容
1. 煤沥青物理性质的研究
通过对煤沥青的物理性质进行测试和分析,了解其密度、粘度、流动性等参数,为后续的流变性能测试提供基础数据。

2. 煤沥青的流变性能测试和分析
通过粘度计、旋转流变仪等测试设备对煤沥青的流变性能进行测试和分析,得到煤沥青的应力-应变曲线和流变指数等参数,研究不同的工艺参数对煤沥青流变性能的影响。

3. 煤沥青流变性能的评价和优化
通过对流变性能测试结果的分析和比较,评价煤沥青在不同工艺参数下的流变性能,通过优化工艺参数来获得更优越的流变性能。

四、研究意义
1. 对煤沥青的流变性能进行评价和分析,为煤沥青的应用提供真实可靠的理论依据。

2. 探究煤沥青在不同工艺参数下的流变性能变化规律和影响因素,为优化煤沥青生产工艺提供技术支持。

3. 可为路面材料、防水材料、建筑材料等领域开发新型煤沥青材料提供基础数据和技术支持。

以上是煤沥青流变性能的评价和分析开题报告的内容,希望能够对您有所帮助。

矿浆管道输送流变特性试验研究

矿浆管道输送流变特性试验研究

2019年第 2 期2019 年 5 月矿浆管道输送流变特性试验研究高红娟(云南天朗节能环保集团有限公司)摘 要采用旋转粘度计对矿浆的流变特性进行测试,通过试验得到浆体剪切速率与剪切应力之间的关系,以及不同矿浆浓度的粘度和屈服应力,据此计算出管道输送系统的沿程阻力损失。

研究结果表明:(1)矿浆的剪切速率和浓度的增加都会导致剪切应力的增大,且矿浆浓度较低和较高会给管道输送的经济效益和技术要求带来影响;(2)随着矿浆浓度的增大,矿浆的粘度和屈服应力随之增大,且矿浆浓度大于68 %时粘度和屈服应力呈加速增长之势,不利于矿浆的管道输送,但在此附近存在矿浆管道输送的最佳工作点。

(3)矿浆管道管径越大、流速越小,矿浆管道的单位沿程阻力损失就越小。

对于矿浆浓度68 %,流量要求达到210~230 m3/h,选择“管径为224 mm,流速为1.5(±0.1)m/s”时既能满足输送要求又能保证单位沿程阻力损失尽可能小,较为合理。

关键词 浆体 管道输送 流变特性 旋转粘度计 剪切速率 剪切应力 沿程阻力损失1 前言现今固体颗粒物料管道输送技术在国内外已被引入到煤、铁、有色金属、磷等多种矿物的精矿、尾矿运输中,尤其在运输环境恶劣、地形复杂的地区应用较广泛,为了给固体颗粒物料管道输送的设计、运行维护提供可靠的技术依据,同时为今后管道输送研究提供大量数据,开展管道输送试验研究和机理研究势在必行。

对此很多高等院校及科研院所是通过环管试验,实测物料在不同浓度、不同管径下管道输送的沿程阻力损失、临界流速等关键输送参数。

环管试验虽实测数据可靠,但需要花费高昂的试验经费、大量的试验矿样和人力。

用旋转粘度计测试矿浆的流变特性,来分析矿浆管道输送系统流变特性对沿程阻力损失的影响,以及沿程阻力损失与管径、流量之间的关系,为矿浆管道输送泵设计与实施提供依据。

2 实验部分2.1 矿浆特性此研究所述的矿浆是铁精矿粉与水的混合物,矿浆浓度(含固量)一般为40~50 %,干固体颗粒比重为4.2~4.8 t/m3,颗粒直径小于0.2 mm,其中小于45 μm的微粒占74~80 %,浆体整体粒度细、微粒含量多,能够很好的与水混合为粘稠物料。

采矿工程中液固两相流的流变特性与输送机制分析

采矿工程中液固两相流的流变特性与输送机制分析

采矿工程中液固两相流的流变特性与输送机制分析液固两相流是采矿工程中一个重要的研究领域,对于提高矿石的处理效率和降低生产成本具有重要意义。

液固两相流的流变特性与输送机制分析是了解矿浆流动行为、优化工艺参数以及设计输送设备的关键。

在采矿工程中,矿浆的流变特性和输送机制是研究的重点,影响因素主要包括颗粒形状、颗粒大小分布、浓度以及流体的粘度等。

了解液固两相流体的流变特性对于能够准确预测矿浆在输送过程中的流动行为非常重要。

同时,深入探究矿浆的输送机制有助于改善工艺参数和设备设计,提高生产效率和经济效益。

液固两相流的流变特性是指矿浆在流动过程中的黏度、剪切应力和流变曲线等物理性质。

研究表明,矿浆的流变特性与其浓度、颗粒大小和形状密切相关。

一般而言,随着浓度的增加,矿浆的黏度也会增加。

此外,颗粒大小和形状对矿浆的流变特性也有较大影响。

液固两相流的输送机制包括固体颗粒的运动方式、相互作用以及流体相与固体相之间的相互关系等。

研究发现,在低速流动条件下,矿浆中的颗粒呈现层流运动的状态;而在高速流动条件下,固体颗粒会出现悬浮、携带和沉积等运动方式,形成离散相和连续相之间的相互作用。

此外,矿浆中的颗粒-颗粒、颗粒-液体之间的相互作用也会对输送机制产生重要影响。

为了准确分析液固两相流的流变特性与输送机制,研究人员运用了多种实验和数值模拟方法。

实验方法包括旋转流变仪、管道流变仪以及槽式流变仪等。

通过这些实验方法可以测量矿浆的黏度、流变曲线、剪切应力等参数。

数值模拟方法则直接通过计算机模拟矿浆的流动行为,分析其流体力学特性。

这两种方法通常结合使用,以获得更全面和准确的分析结果。

在进行液固两相流的流变特性与输送机制分析时,需要考虑不同条件下的实际应用情况。

这包括矿浆的温度、压力、PH值等因素对流变特性的影响,以及输送管道的尺寸、形状和材料等因素对输送机制的影响。

通过综合研究实验结果和数值模拟分析,可以建立起适用于不同工艺条件的流变特性模型和输送机制模型,为采矿工程的优化设计和操作提供科学依据。

煤锭管道输送的动力学特性

煤锭管道输送的动力学特性

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50079014)煤锭管道输送的动力学特性张晓东1 武利生1 赵轲1 阎庆绂2 李元宗1(1、山西 太原理工大学机械工程学院 2、山西 太原理工大学建筑与环境工程学院)摘要 本文分析了煤锭管道输送中煤锭在不同运动状态下的受力情况。

通过大量试验测出了静止于管流中的煤锭表面的压强分布,绘制出了反映煤锭表面压强分布规律的压强系数曲线,为研究煤锭管道输送的力学机理提供了必要的实验依据。

关键词 煤锭 管道输送 受力分析 压强系数1 前 言煤锭管道输送是通过有压水力管道输送煤锭的一种新技术。

美国密苏里哥伦比亚大学在实验室进行了试验,南方冶金学院林愉教授也开展了研究[1~3],这项技术还没有达到应用水平。

为了将其应用于生产中,针对该技术与生产应用的差距,太原理工大学水流实验大厅建立了试验管道系统,开展了以应用为目标的试验研究。

这种输煤技术要求将煤首先压成耐水抗磨的圆柱形煤锭,然后注入有压水力管道,以有压水为介质经管道长距离输送出去。

与目前的铁路、公路、管道等运煤方式相比,煤锭管道输送具有能耗低、无环境污染、缓解交通拥挤、输送能力大等诸多优点。

经济方面的分析研究[4]指出,煤锭管道输送比现有的输煤方式更经济,更具市场竞争力。

尽管煤锭管道输送主要研究的是煤锭串的群体行为,而且煤锭串的运动规律同单个煤锭的运动不可能完全一样,但是它们之间显然有着密切的联系,研究单个煤锭的运动及受力是研究煤锭串运输中的运动学及动力学特性的基础。

所以不论是理论分析,还是试验研究,都应该首先从单个煤锭着手进行。

本文即遵循这一思路,对单煤锭管道输送的动力学特性进行了分析及试验研究。

虽然这些分析和研究是针对单个煤锭做出的,但是对于煤锭串管道输送的进一步研究具有一定的指导意义和参考价值。

2 煤锭在管流中的受力2.1 煤锭静止于管底时的受力当管道水流速度不足以使煤锭运动起来时,煤锭将静止于管底。

这时,煤锭受到如下几种力(见图1):(1)重力W;(2)管底对煤锭的支持力N;(3)管底对煤锭的静摩擦力f静;(4)管流作用于煤锭圆柱面上的剪切力 ;(5)管流作用于煤锭的和来流方向(即管流V b的方向)平行的压差力F;(6)垂直于来流方向的升力F L。

煤泥的流变特性研究

煤泥的流变特性研究

1

1
⎞ ⎟ ⎠
lg
⎛ ⎜ ⎝
γ& P γ& P′
⎞ ⎟ ⎠
,k
=
τ1 γ& Pn
根据上述测量原理和计算公式,可以对常见的流体或膏状物质进行流变特性测试。
(15)
3. 煤泥流变特性测试
所谓煤泥的流变特性就是在不同的剪切速率下煤泥本身的剪切应力变化。本次测试煤泥的样品取自
邢台生产的原生洗煤泥,测试时不加任何添加剂。通过对同一种煤泥配制成不同浓度的浆体进行流变性
根据测试数据绘制的流变曲线和粘度曲线,确定了煤泥的流变类型,得出了煤泥的流变方程。根据煤泥
的流变特性确定了煤泥输送前的预处理方式。通过对煤泥的流变性研究,为进一步开展煤泥的输送和工
业应用提供了基础数据和理论依据,为进一步对深入开展煤泥的特性研究奠定了理论基础。
关键字:煤泥;非牛顿流体;流变特性;试验
r1 r2
⎞2 ⎟ ⎠
⎡ ⎢1 ⎢⎣

⎛ ⎜ ⎝
r1 r2
2
⎞n ⎟ ⎠
⎤ ⎥ ⎥⎦

BP 称为修正系数

γ&P = BPγ&N
(14)
为了得到稠度系数k 和流动指数n ,由本构方程:τ1 = k(r&p )n 和τ1′ = k(r&p′ )n 两式相比并取对数,
计算公式如下:
n=
lg
⎛ ⎜ ⎝
τ τ
中图分类号:
文献标识码: A
1. 前言
洗煤泥是煤炭生产中的废弃物,国内煤炭行业每年洗选加工所产生的洗煤泥据资料介绍 2000 年已达 2000 万吨[1],目前预计达到了 3000 万吨。洗煤泥的特性是高粘性、高持水性和低热值等,其结构组成有颗 粒很细的煤粉、石粉、粘土等成分,颗粒直径小于 0.5 ㎜,比重为 1.4~1.5g/㎝3,发热量在 3000kcal/kg左
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第42卷第7期热力发电V01.42N o.7 2013年7月T H E R MA L P O W ER G E N E R A T I O N J ul.2013煤泥流变特性试验研究与管道输送分析江爱朋1,王春林1,范佳峰2,邵兵21.杭州电子科技大学能量利用系统与自动化研究所,浙江杭州3100182.邹城博达电力自动化工程有限公司,山东邹城273500[摘要][关键词] [中图分类号] I D O l编号]采用旋转粘度仪对煤泥的流变特性进行了测试,并通过试验得到了煤泥浓度与粘度之间的关系,以及煤泥剪切速率与剪切应力之间的关系,据此可计算得出管道输送系统的沿程阻力损失。

研究结果表明:(1)在煤泥浓度为60%~75%之间,随着煤泥浓度的增加,煤泥的流变状态由假塑流体转变为宾汉流体;(2)随着煤泥浓度的变化,煤泥的粘度不断发生变化;(3)在煤泥浓度为71.1%时,管径为75m m的管道压损随着流量增加增速较快,而管径为100m m的管道压损随着流量增加增速稍慢;(4)在煤泥浓度大于71.1%后,煤泥的粘度与剪切应力迅速增加,但在此附近存在煤泥管道输送的最佳工作点。

煤泥;流变特性;管道输送;沿程压损;剪切速率;剪切应力TK l6[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)07—0074—0510.3969/j.i ssn.1002—3364.2013.07.074E xpe r i m ent a l r es ear ch on r heol ogi cal behavi or and pi pel i net r ans por t at i on of coa l sl ur r yJ I A N G A i pe n91,W A N G C hunl i nl,F A N J i af en92,SH A O B i n921.E ner gy Syst e m s and A ut om a t i on R es ea r ch I nst i t ut e,H a ngzhou D i an zi uni ver si t y,H angz hou310018,Z he j i ang P r ov i nc e,C h i na 2.Z oueheng B o da E l ect r i c P ow e r A ut om a t i on En gi ne er i ng C o.,L t d.,Zouc heng273500,Sha n don g P r ovi nce,Chi naA bs t r a ct:T he r o t ar y vi s com et er w a s adopt ed t o t e st t he r heol ogi cal beha vi or of coal sl ur r y.M or e—over,t he r el at i onshi p bet w e en coal sl ur r y c once nt r a t i on and i t s vi sc osi t y,and t he coal sl ur r y s hear r at e and s he ar s t r es s w er e obt ai ned t hr ough t he e xper i m e nt s.T hus,t he f r i ct ional r es i st ance l os s of t he pi pel i ne t r ans por t at i on s ys t em ca n be ca l c ul at ed.The r es ul t s s how e d t ha t:w hen t he coal sl ur—r y c once nt r at i on w a s w i t hi n t he r ange f r om60%t o70%,t he pse udopl a st i c s t at e coal sl ur r y t ra ns—f or m ed t oB i nha mf l ui d w i t h an i nc r ea se i n t he coal sl ur r y conce nt r at i on;t he coal sl ur r y vi s cosi t y chang ed w i t h t he sl ur r y c onc ent r a t i on;w he n t he sl ur r y c once nt r at i on w a s71.1%,as t he f l ow r at e i nc r eas i ng,t he pr es s ur e dr op i n pi pe w i t h di a m e t er of75m m i nc r e as ed s ha r pl y w hi l e t hat i n pi pe w i t h di a m et er of100m m i nc r e as ed s l ow er;w hen t he sl ur r y c once nt r a t i on w a s l ar ger t han71.1%,t he sl ur r y vi s co s i t y and s hear s t r es s i nc r e as ed r a pi dl y,w hi l e t he r e exi st ed t he opt i m a l w or ki ng c ondi t i on f or coal sl ur r y pi pel i ne t r ans por t at i on.K e y w or ds:c oal sl ur r y;r heol ogi cal behavi or;pi pel i ne c onve yance;pr e s sur e dr op al ong t he pi pe1煤泥特性原生煤泥是选煤厂的副产品,由煤炭、矸石、黏土与水混合组成,一般浓度(含固量)为72%~77%,颗粒直径小于0.5m m,是一种高浓度、高黏度的黏稠物料。

洗煤泥的粒度细、微粒含量多,小于=========================================一基金项目:国家自然科学基金资助项目(60904058;60804010);浙江省自然科学基金资助项目(LY l2F03001)作者简介:江爱朋(1976),男,博士,副教授,从事热工建模与控制及其系统优化的研究。

E—m ai l:j i angai peng@163.eom第7期江爱朋等煤泥流变特性试验研究与管道输送分析75肚m的微粒占70%~90%;煤泥的持水性强,水分含量高,大约在20%~40%,视不同的脱水工艺而变[1]。

另外,原煤中的灰分经过洗选后大部分遗留在煤泥中,洗煤泥的灰分含量大,由于高灰分和高水分,煤泥的热值相对不高。

同时,由于煤泥中含有较多的黏土类矿物质,加上水分高、粒度细,使得煤泥具有较大的黏性,一些水分高的煤泥还有一定的流动性心]。

在煤炭供应相对充足富余时,洗煤泥一般就地排放和堆放。

煤泥堆积形态极不稳定,自流而不成形,遇水即流失、风干即飞扬,环境污染极为严重。

原生煤泥一般发热量在12.55~20.92M J/kg 之间,由于煤泥运输困难,其工业应用受到一定的限制。

随着循环流化床(C FB)锅炉技术的不断成熟,以煤泥为燃料的C FB锅炉得到成功应用,但煤泥给料输送系统一直是影响煤泥C FB锅炉应用的重要因素‘2I。

为了实现煤泥输送,需要在煤泥中加入一定的水分,减少煤泥的流动阻力。

煤泥中水分添加多少对锅炉的运行与燃烧效率密切相关,为了实现煤泥输送系统经济、可靠运行,需要对煤泥流变特性进行研究‘3。

8]。

本研究旨在通过试验了解某煤泥的流变特性,在此基础上进行分析,给出煤泥输送系统不同管径、剪切速率下煤泥的沿程单位压损以及流量等之间的关系,为煤泥泵送设计与实施提供依据。

2测试方法煤泥样品成分分析结果见表1。

在本样品中加入一定的水分,配制成不同浓度的煤泥浆,并采用多功能搅拌机进行搅拌,搅拌时间为30r ai n,使得煤泥与水充分混合,具有良好的浆性。

表1煤泥样品成分分析T abl e1T h e coa l s l ur r y com p os i t i o ns%C。

,H。

,0。

,N。

,S。

,A。

,M。

,47.802.666.670.880.5216.9024.57为了测试不同煤泥浓度下,煤泥粘度和剪切应力,采用N X S-11A型旋转粘度计对不同浓度煤泥浆的流变特性进行了测定,测定过程中改变剪切速率。

根据以往研究,煤泥浆属于典型的非牛顿流体,流体的黏度与煤泥含水量、剪切速率有关,并且随着煤泥中水分含量的降低,煤泥从宾汉流体向假塑流体转变,流动阻力大大增加。

可将煤泥剪切应力表示为:r。

一卢s。

一∥i du(1)对于煤泥浆这样的非牛顿流体,一般认为其符合假塑一屈服特性,其剪切应力可以表示为以下幂率形式:r。

一面+K S。

”(2)3测试结果3.1煤泥的表观粘度为了测试煤泥的表观粘度,将煤泥与水混合配置成不同浓度的煤泥浆,在均匀混合的基础上,测试其表观粘度与煤泥浓度和剪切速率之间的关系。

考虑到煤泥输送系统要求的煤泥浓度范围,特将煤泥浓度控制在60%~75%之间。

煤泥浓度太低,说明含水量高,不利于C FB锅炉燃烧;煤泥浓度太高,则煤泥管道输送较困难。

图1为在常温、剪切速率为29.1S_1时的测试结果。

由图1可见,随着煤泥浓度的增加,煤泥表观粘度迅速增加。

在煤泥浓度为62.7%时,其表观粘度约为2Pa S;当煤泥浓度为73.5%时,表观粘度增加到16.2Pa S;在煤泥浓度大于70%后,煤泥的表观粘度随着煤泥浓度有加速增长之势。

煤泥质量百分kg/%图1煤泥浓度与表观粘度之间的关系Fi g.1R el a t i on s hi p bet w een coa l sl ur r y c on c e n t r a t i on an di t s apparent vi scos i t y图2和图3分别给出了煤泥浓度在62.7%和71.7%时煤泥粘度与剪切速率之间的关系。

由图2、图3可见,随着剪切速率的增加,煤泥的粘度逐渐减小,也即煤泥粘度具有剪切变稀的特性。

由于流体粘度随着剪切速率的变化而变化,说明煤泥在该浓度范围下是典型的非牛顿流体。

对比图2与图3可见,随着煤泥浓度由62.7%增加到71.7%,煤泥表观粘度随着剪切速率变化趋势减缓,且有线形化的趋势。

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