浆体管道输送阻力损失研究进展
浆体管道输送技术及应用
浆体管道输送技术及应用浆体管道输送技术是指利用管道输送浆体（包括悬浮固体、颗粒、混合物、液态物质等）的一种工艺技术。
该技术主要应用于矿山、石油化工、冶金、建材等领域，具有输送距离远、输送容量大、节能环保等优点。
本文将从浆体管道输送的原理、装置设计、应用领域等方面进行详细阐述，并结合实例说明其具体应用情况。
首先，浆体管道输送的基本原理是利用流体力学、固体颗粒力学和工程流变学等学科的基础理论，通过合理设计管道和流速等参数，实现浆体的输送。
通常，浆体管道输送系统由供浆装置、管道系统、泵站和供电系统等组成。
其次，浆体管道输送的装置设计主要包括输送管道的直径、泵站的选型和泵的布置等。
输送管道的直径一般根据浆体的性质、输送距离和输送容量等因素进行选择。
泵站的选型要考虑浆体的输送压力、磨损情况、节能性能等因素，通常采用离心泵或潜水泵。
泵的布置要合理，以保证浆体在输送过程中的稳定性和可靠性。
再次，浆体管道输送技术在各个领域都有广泛的应用。
在矿山领域，浆体管道输送技术可用于输送矿石、尾矿、煤矸石等；在石油化工领域，可用于输送原油、煤油、天然气等；在冶金领域，可用于输送炉渣、熔融金属等；在建材领域，可用于输送水泥、石灰浆等。
这些应用都极大地提高了生产效率，降低了能源消耗，减少了环境污染。
以输送矿石为例，可以看到浆体管道输送技术的应用。
一般来说，矿山生产一般通过矿车将原矿运送到破碎和磨矿等生产环节。
而采用浆体管道输送技术后，不仅可以减少矿车数量，降低矿车运输成本，还可以减少矿石的破碎和磨矿过程，提高生产效率。
另外，浆体管道输送技术还可以解决矿山远距离开采时的交通问题，避免了环境破坏和能源消耗。
总之，浆体管道输送技术是一种先进、高效、环保的输送工艺技术。
随着科学技术的进步和应用需求的不断提高，浆体管道输送技术在各个领域的应用将会越来越广泛。
在未来，随着输送设备和控制技术的不断创新，浆体管道输送技术将会展现出更加广阔的应用前景。
管道输送系统中的流体稳定性与控制方法研究
管道输送系统中的流体稳定性与控制方法研究随着现代工业的发展，管道输送系统在许多工业领域中起到了不可替代的作用。
无论是石油、天然气的输送，还是化工品、食品等液体的流动，都离不开管道输送系统。
而流体的稳定性与控制则是管道输送系统中至关重要的问题之一。
本文将从液体输送的基本原理、流体不稳定性的原因及常见问题分析入手，探讨相关的控制方法。
一、液体输送的基本原理管道输送系统是基于流体力学原理设计和运行的，其基本原理是利用泵将液体从一端输送至另一端。
在输送过程中，液体通过管道产生摩擦力，使得液体流动能够克服阻力并到达目标位置。
同时，流体在管道中也会受到重力、压力和温度等外部因素的影响。
二、流体不稳定性的原因及常见问题在管道输送系统中，流体的不稳定性常常会导致一系列问题。
流体不稳定性的主要原因包括液体本身的性质、管道的设计和管道内部的摩擦等。
常见的流体不稳定性问题包括气蚀、结垢、泄露等。
气蚀是指管道内气体含量过高，导致流体中气体析出并形成气泡的现象。
气蚀不仅会降低管道输送的效率，还会对管道产生冲刷作用，导致管道内壁损坏。
结垢是指在管道内部形成沉积物，多为固体颗粒物质。
结垢不仅会减小管道的截面积，还会增加流体在管道内部的阻力，导致液体流动缓慢甚至阻塞。
泄露是指管道系统发生漏水、漏油等情况。
泄露不仅会造成液体的浪费，还会对环境和人身安全造成威胁。
三、流体稳定性的控制方法为了解决流体不稳定性的问题，必须采取相应的控制方法。
以下是几种常见的方法：1. 定期维护：管道输送系统中的泵、阀门、管道等设备需要进行定期维护，保持其良好的工作状态。
定期维护可以减少泵的损耗，避免管道内部结垢等问题的发生。
2. 气蚀控制：采用合理的气蚀控制措施，如增加管道内的气泡分离装置、提高液体的压力等。
同时，选择合适的管道材料和液体输送方式，也能够减少气蚀现象的发生。
3. 结垢防治：结垢通常是由于液体中悬浮颗粒物质的沉积所致。
因此，进行适当的过滤和净化处理，选择合适的管道材料，可以有效减少结垢问题的发生。
基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究
基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究刘晓辉;苏先锋;黄明清;谭伟【摘要】针对膏体充填的物料配比问题,通过分析膏体内部结构的物质组成,提出物料密实度越大膏体流动性越好；采用Fuller理论对某铜矿充填物料的级配特性进行分析,考察了级配指数n随物料配比的变化规律；开展膏体塌落度、流变特性实验,采用白金汉公式对膏体管流阻力进行理论计算。
结果表明：该铜矿膏体中全尾砂∶水淬渣=3∶2时,物料密实度较大,最利于其管道输送；质量分数72%,管径150 mm,流量60 m3/h的工况条件下,水淬渣掺量40%时的管流阻力为2．46MPa/km,与全尾砂膏体管流阻力3．65 MPa/km相比,减阻率达32．6%,说明级配优化后膏体管流阻力明显降低。
%Aimed at the question of material ratio of cement paste backfilling (CPB),through analyzing the material composition of the internal structure in CPB,it was proposed that the larger aggregate packing degree is,the better paste flow;The Fuller theory was used to analyze the filling material gradation characteristics of a certain copper mine,and explore the rule of grading index n changing with material ratio. The slump test and rheological experiments of CPB were carried out, and Buckingham formula was adopted to calculate the pipe flow resistance. The results showed that the aggregate packing degree is larger and is most favorable for pipeline transport,when the material ratio with unclassified tailings of water quenching slag as 3of 2. The pipe flow resistance was 2. 46 MPa/km under the conditions of mass fraction 72%,pipe diameter of 150 mm,flow rate of 60m3/h and water quenching slag content 40%. By contrast with the pipe flow resistance of unclassifiedtailings 3. 65 MPa/km,its drag reduction efficiency reached 32. 6% in pipeline transport. That illustrated that the paste pipe flow resistance is reduced obviously after gradation optimization.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】5页(P40-44)【关键词】膏体充填;物料级配;密实度;Fuller曲线;管流阻力【作者】刘晓辉;苏先锋;黄明清;谭伟【作者单位】北京金诚信矿山技术研究院有限公司，北京101500;北京金诚信矿山技术研究院有限公司，北京101500;北京金诚信矿山技术研究院有限公司，北京101500;北京金诚信矿山技术研究院有限公司，北京101500【正文语种】中文【中图分类】TD853.34近年来，膏体充填技术以其尾砂利用率大、地压控制效果好以及综合运营成本低等方面的显著优势，在矿山应用比重逐渐加大。
矿山充填管道水力输送研究进展
中 图分 类 号 ： Ｄ ５ ．４ 文 献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ １ ０ １ （０ ８ ０ — １ ６ ０ Ｔ ８ ３ ３ Ａ １０ — ２ １ ２ ０ ）３ ０ １ — ５
１ 矿 山水 力 充填 的早 期 发展
用水 作 为 载体 ， 过 封 闭管 道 或 明槽 将 充 填材 通 料和液 体混合 物从 地 表输 送 至 地 下 空 区 ， 为水 力 称
填 料 粒级 分 布 ， 送 设 备 寿 命 ， 送 充 填 系统 可靠 性 和 充填 管 道 挤 压 输 送 等 方 面 的 研 究进 展与 应 用 。探 讨 了 矿 山充 填 管 道 水 力 输 泵 泵
送 存 在 的 问题 与 发展 趋 势 。
关键 词： 采矿工程 ； 充填采矿 ； 综述 ； 水力输送 ； 泵压输送
改装 的双 活塞液 压 混凝 土泵 ， 送距 离达 到 ３ ０ ｍ， 输 ５０
下 Ｌ 。在 ２ ３ Ｊ ０世 纪 ４ （ ０年 代 ， 拿 头 萨 德 伯 里 ０５ 加
（ ｕ ｂ ｒ ） 地 各 矿 山 广 泛 采 用 分 级 尾 砂 水 力 充 Ｓ ｄ ｕｙ 盆 填 ｌ 。我 国水力 充 填始 于 ２ ＿ ４ Ｊ ０世 纪 ６ ０年 代 ， 潭 锰 湘 矿从 １ ６ ９ ０年开 始采用 碎石水 力 充填 工艺 ， 以防止矿 坑 内因大灾 。１６ ９ ５年 ， 矿 山南 矿 为 了控 制 大 面积 锡 地 压 活 动 ， 次 采 用 了 尾 砂 水 力 充 填 采 空 区 工 首 艺 Ｊ 。同年 ， 川龙 首 矿 和凡 口铅 锌 矿 开 始试 验 水 金 砂 胶结 充 填 ｌ 。在 ２ ＿ ６ 。］ ０世 纪 ７ ０年 代末 之 前 ， 内 国
收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ８ ２０ — ８ ２ 作者简介 ： 何哲祥（９ ３ ， ， １ ６ 一）男 湖北 蕲春市人 ， 教授 ， 博士 ， 主要从
水合物浆液黏度特性与流动阻力特性的研究进展
水合物浆液黏度特性与流动阻力特性的研究进展史博会;吕晓方;郑丽君;王麟雁;丁麟;阮超宇;王玮;宫敬【摘要】The achievements in researching both viscosity and resistance characteristics of hydrate slurry at home and abroad were summarized.The results indicate that hydrate slurry has shear thinning behaviors and the investigation into micromechanism of hydrate’s aggregation and shear breaking is insufficient except for that in hydrate slurry flow’s single-phase research.The study on the hydrate’s multiphase flow has to be strengthen.%总结了国内外水合物浆液在黏度特性与流动阻力特性方面的研究成果，结果表明，水合物浆液多呈现剪切稀释性，但对其微观机理的研究不够深入，在水合物浆液拟单相研究方面较为成熟，在多相流动方面则有待加强。
【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2016(043)004【总页数】8页(P434-440,445)【关键词】水合物浆液;黏度特性;流动阻力特性;研究进展【作者】史博会;吕晓方;郑丽君;王麟雁;丁麟;阮超宇;王玮;宫敬【作者单位】中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室;中国石油大学北京油气管道输送安全国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ050低分子量气体分子，如甲烷、乙烷、丙烷及二氧化碳等，在高压低温条件下与水分子形成的非化学计量性笼型结构的晶体物质称之为气体水合物[1,2]。
疏浚管道加气输送阻力特性研究
第 ３期
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庭 ， ： 浚 管 道 加 气 输 送 阻 力 特 性 研 究 等 疏
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结 合式 （ ） （ ） 得 到量 纲 一 的量式 １～ ６ ，
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关 键 词 ： 浚 管 道 ．Ⅱ 输 送 ； 疏 力气 分层 流 ； 塞 流 段
中图 法 分 类 号 ： ７ ． Ｕ６ １９
Ｄ ：０ ３ ６ ／． ｓ ．０ ６２ ２ ． ０ ｉ０ ． ２ ＯＩ１． ９ ３ｊｉ ｎ １ ０ —８ ３ ２ １ ． ３０ ９ ｓ
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１ ２ 段 塞 流 动 模 型 ・
当泥 浆在 管 道 内部 高速 流动 ， 层 流 动 状 态 分 被破 坏． 泥浆 颗粒 在液 体 中均匀 悬 浮 ， 体和 泥浆 气 混合 形成 段 塞 流 动． ｕ ｅｌ 立 了 充 分 发 展 ＡｌｆＯｒｌ建
的 非 沉 淀 的 三 相 段 塞 流 模 型 ， 图 ２所 示 ． 如
充填倍线对浆体管道自流输送的影响
充填倍线对浆体管道自流输送的影响毛明发;赫宝龙;张文科;游家梁;赵云轩【摘要】针对充填料浆在管道自流输送过程中所出现的问题,通过应用浆体管道输送的水力学特性理论推导、数值模拟和现场实际观测等技术手段,深入分析了充填倍线、垂直高差以及充填料浆出口速度三者之间的关系.推导出料浆在相同充填倍线条件下出口速度与进出口垂直高差的关系式,并验证了其正确性.最终得出结论:1)充填倍线一定时,料浆出口速度随着垂直高差的增大而增大;2)垂直高差一定时,料浆出口速度随着充填倍线的增大而减小.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2014(023)002【总页数】4页(P15-18)【关键词】充填倍线;理论推导;数值模拟;自流输送;管道磨损【作者】毛明发;赫宝龙;张文科;游家梁;赵云轩【作者单位】中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;开滦(集团)有限责任公司钱家营矿业分公司,河北唐山063301;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD521充填法开采能够充分利用分选尾砂，大大降低尾矿库占地面积及尾砂排放费用，具有良好的经济及社会效益〔1〕。
同时随着我国浅部资源的日益消耗，矿产资源趋于向深部开发，在这种趋势下将使胶结充填采矿法在深井开釆的矿山中所占有的比例明显增加〔2-3〕。
充填采矿方法越来越向机械化、数字化发展，其工艺越来越复杂，效率越来越高，经济效益越来越好。
浆体输送方式多种多样，依据其输送是否借助外力，可简单分为泵送技术和自流输送技术〔4〕两大类。
自流输送依靠浆体自重克服管道阻力，进行输送。
其工艺简单，经济性好，但低浓度浆体自流输送会存在采场泄水量大等诸多问题。
为此，国内外许多矿山采用高浓度或似膏体料浆自流输送〔5〕。
泥水盾构泥浆环流系统管路压力损失分析与计算
ｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒ ｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｗｈｉｃｈ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｈｅａｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔ ａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ
收 稿 日期 ：２０１６—０２—２３ 基 金项 目：国家 高新技术研 究发展计 划（２０１２ＡＡ０４１８０２）；湖南省 重大科 技 专项 （２０１４ＦＪ１００２） 作者简 介 ：秦邦江 （１９８４一），男 ，广 西桂林人 ，在读 研究生 ，主要研 究方 向 为液压与流体传动 系统。
Ｔｈｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｓｌｕｒｒｙ Ｓｈｉｅｌｄ
ＱＩＮＢａｎｇ－ｊｉａｎｇ ．ＸＩＡ Ｍ－ｒ ａｉｎ’
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＭ ｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆＣｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４Байду номын сангаас００８３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｖｙ．Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１００，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｍｐａｎｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｏｆ ｔ ｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ．
非牛顿型浆体管道阻力降的一种简捷计算方法
Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｏｎ－ ｎｅｗｔｏｎｉｃａｎ ｕｎｉｆｏｒ ｍ ｓｌｕｒ ｒ ｙ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｒ ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｒ ｏｐ
ＬＯＮＧ－ Ｄａｎ－ ｔｏｎｇ （Ｔｉａｎｊｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９３， Ｃｈｉｎａ）
５２
天津化工
２００６ 年 ９ 月
Ａ＝［Ｒｅｍ－ （ Ｒｅ） ｃ］ ／Ｒｅｍ
（ ９）
３ 流速 Ｖ 的确定
当固体颗粒从沉积状态下流速由小变大， 直到 消除固体颗粒的沉积、滑动、滚动和跳跃状态。使固 体颗粒全部浮起时的最低流速， 称做不淤临界流 速。在浆体管道的输送中， 通常取不淤临界流速为 临界流速 Ｖｃ， 它与输送物料的性质、管道的边界条 件 、载 体 和 浆 体 的 性 质 有 关 。 临 界 流 速 通 常 由 基 础 设计给出。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$
紊流区。
２．２．２ 由有效粘度 μｅ 和浆体流区求 λ。对于宾汉
２ 浆体的流变特性
２．１ τＢ 和 η的定义 我们知道， 流体在剪切力作用下其切应力 τ与
切变率 ｄｕ 的关系称做流型。流型有两类： 一类是牛 ｄｙ
顿体
τ＝μ０
ｄｕ ｄｙ
ห้องสมุดไป่ตู้
，
μ０：
液 体 的 动 力 粘 度 （ Ｐａ·Ｓ）
，
τ： 切 应
力（ Ｐａ） ； 另一类是非牛顿体， 非牛顿体又分为与时间
Ｈｅ＝Ｄ２τＢρｍ ／ η２
（ ２）
浆体为均质浆体， 这时可用下面公式简单快速计算
铁精矿浆体管道输送特性研究
ｆ ｒ Ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅ Ｓ ｕｒ ｙ ｏ ｒ ｎ Ｃｏ ｃ ｎｔ ａ ｅ Ｏｒ ｌ ｒ
ＺＯＵ Ｗ ｅ —ｈ ｎ ＬＵＯ Ｓ ａ — ｈ ＣＨＥＮ —ｉ ｉｓ ｅ ｇ 一， ｈ ｏ ｚ ｕｏ ， Ａｉｌ
（ ． ｅ ａ ｔ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇＭｅ ｈ ｎｃ ，Ｈｕ ａ ｎｖｒｉ ， １Ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｔｆＥ ｇｎ ｅｉ ｃ ａ ｉ ｏ ｎ ｓ ｎ ｎ Ｕ ｉ ｓｔ ｅ ｙ
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浆体管道输送阻力损失研究进展
前言
随着科技的不断发展和人们对高品质生活的追求，浆体管道输送作为一种高效、环保、经济的输送方式，越来越受到人们的关注。
然而，浆体在管道中传输过程中会产生一定的阻力损失，严重影响输送效率，因此研究浆体管道输送阻力损失，对于提高浆体输送效率和降低成本具有重要意义。
本文将介绍浆体管道输送阻力损失研究的现状和进展。
浆体管道输送阻力损失的原因
管道输送中流体发生阻力损失的原因主要包括以下几点：
•粘度损失：粘度是流体运动中的一种物理特性，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致粘度损失。
•惯性损失：惯性是流体运动的一种物理特性，主要受流体密度和流速的影响，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致惯性损失。
•摩擦损失：摩擦是流体在管道中流动时与管壁之间发生的力，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致摩擦损失。
浆体管道输送阻力损失的计算方法
目前，针对浆体管道输送阻力损失的计算方法主要有以下几种：
经验公式法
经验公式法是根据大量实验数据推导出的公式，在工程实践中应用广泛。
目前
国内外应用比较多的经验公式有汉肯-威廉兹公式、库四流量公式、邵伯过流公式等。
•汉肯-威廉兹公式
汉肯-威廉兹公式适用范围广泛，可以用于黏性物料在一定浓度下的输送。
公式如下：
$$\\Delta P = K (qp)^n$$
其中，$\\Delta P$为阻力损失；q为物料流量；p为流体密度；K和n为经验系数。
数值模拟法
数值模拟法是通过流体力学数值模拟软件对管道流动进行数值计算，实现精细模拟和数据分析，可以较准确地预测管道阻力损失。
目前应用比较多的数值模拟软件有Fluent、ANSYS等。
实验法
实验法是通过设计一定的实验方案进行实验，利用测量的数据对阻力损失进行计算。
目前应用比较多的实验方法有雷诺尺、密闭管路法等。
浆体管道输送阻力损失的控制方法
为了降低浆体管道输送阻力损失，提高输送效率，目前针对浆体管道输送阻力损失的控制方法主要有以下几种：
降低粘度
粘度是影响浆体管道输送效率的重要因素之一，因此，通过降低浆体的粘度可以减少阻力损失。
目前，降低粘度的方法主要有：
•加温：通过加温的方式使流体粘度降低，可以减少阻力损失。
•加水：通过加水的方式稀释浆体，缩小颗粒尺寸，降低浆体粘度，可以减少阻力损失。
优化管道结构
管道结构的优化可以减小阻力损失，提高输送效率。
目前，管道结构的优化主要有以下几种：
•减小管道长度：通过缩短管道长度减少管道中的阻力，可以降低阻力损失。
•减小管道弯曲：通过减小管道中的弯曲，可以减少流体的惯性损失和摩擦损失，降低阻力损失。
结论
浆体管道输送阻力损失研究是管道输送领域的重要研究内容，目前，研究人员对浆体管道输送阻力损失的机理、计算方法和控制方法进行了深入探讨和研究。
未
来，随着新材料、新技术的不断发展，浆体管道输送阻力损失的研究仍将继续深入，并潜在地应用于更多的工业领域，为促进工业发展和提高人们的生产生活质量做出更大的贡献。