红土矿管道输送参数优化研究

摘要

管道水力输送以其占地少、自动化程度高、不污染环境、运输费用低等一系列优点，在国内外大型矿山中得到越来越广泛的应用。作者结合我国在国外投资兴建的大型红土矿山项目，运用管道水力输送、优化方法等相关理论对红土矿管道输送工艺参数进行分析和优化，主要工作和成果如下： (1)矿浆特性实验，包括比重实验，粒度分析实验和流变实验。通过对大量流变数据的分析，回归出矿浆粘度随浓度变化公式。 (2)以实验所得数据作为参数输入到基于VB编程开发的管道输送参数优化系统中，优化分析出最佳输送工艺参数。 (3)以实验数据和优化所得的工艺参数为基础，结合Fluent流体模拟软件进行管路细部结构的优化，确定管道建设的最小弯曲半径作为施工指导。 在以上的工作进程中时刻体现着优化的思想，并将数值模拟引入到管道输送优化过程中，为管道水力输送设计提供了新的方法和手段。

目录

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声明

第1章绪论

1.1选题的依据和意义

1.2国内外研究发展现状

1.2.1管道水力输送技术

1.2.2水力输送实验技术

1.2.3数值模拟技术

1.3研究内容和方法

第2章管道水力输送的基本理论和主要参数

2.1流变模型

2.1.1牛顿体

2.1.2非牛顿体

2.2固液两相流的管流特性

2.2.1均质固液两相流的管流特性

2.2.2非均质固液两相流的管流特性

2.2.3均质—非均质复合两相流的管流特性

2.3水力高程线图

2.4矿浆管道输送磨阻损失计算

2.5矿浆管道输送临界流速计算

2.6本章小结

第3章红土矿浆流变特性的实验研究

3.1项目概况

3.2比重实验

3.3粒度分布实验

3.4流变实验

3.5实验结果分析

3.6本章小结

第4章基于VB编程开发的矿浆管道输送参数优化系统

4.1 Visual Basic开发工具简介

4.2系统分析

4.2.1开发背景

4.2.2需求分析

4.3系统设计

4.3.1系统界面设计

4.3.2系统流程设计

4.4系统功能的实现

4.4.1地形数据的前处理

4.4.2 VB中导入地形数据

4.4.3计算过程中关键函数的构建

4.4.4水力高程线图的实现方法

4.5实例应用

4.5.1计算模型的验证

4.5.2参数优化过程

4.6本章小结

第5章运用Fluent对管路细部结构进行优化

5.1数值模拟技术基础

5.2流体计算软件简介

5.2.1前处理Gambit建模软件简介

5.2.2后处理Fluent软件简介

5.3 Fluent计算模型的验证

5.4不同弯曲半径弯管的建模

5.5 Fluent计算分析

5.6本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢