沉降性浆体速度与浓度分布耦合模型及迁移速度研究

摘要

本文主要进行了根据普朗特半经验理论公式在研究管流及明渠中的紊流速度分布的成功应用,将此方法用于研究弓形断面的紊流速度分布,进而得到了管道中具有静止堆积层时的紊流速度分布,并设计了实验来加以验证弓形断面的紊流速度分布公式;在原有的非均质流速度分布模型的基础上,考虑了干涉力对固体颗粒速度的影响;将广泛应用的由扩散理论得到的浓度分布公式结合由清水和固体颗粒之间的动量传递分析得到的速度分布公式,构成速度分布和浓度分布耦合模型,用于求解计算在一定条件下的沉降性浆体速度分布和浓度分布,并通过算例来验证速度与浓度分布耦合模型;根据具有静止堆积层的管道紊流速度分布,并结合固体颗粒的起动条件,得到了计算起动速度的计算模型,并用实例计算分析了影响因素对起动速度的影响趋势;根据沉降性浆体速度分布模型以及推移质层厚度计算公式,判断当推移质层厚度为零时,所得的浆体平均速度就是浮游界限速度,并用算例进行了模型验证和分析了影响因素对浮游界限速度的影响趋势;根据沉降性浆体速度分布与浓度分布耦合模型,并结合瓦斯普判断伪均质流的准则,得到了计算均质流界限速度的计算模型,并用算例进行了模型验证和分析了影响因素对均质流界限速度的影响趋势;由沉降性浆体速度分布模型,得到了水力坡度的计算公式,依据此公式计算浆体平均流速从低到高的所有水力坡度,从而得到水力坡度最小时的浆体平均速度,即临界速度.同时,也用算例进行了模型验证和分析了影响因素对临界速度的影响趋势.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1水平管道输送概述

§1.2研究沉降性浆体管道输送的意义

§1.3现有的研究成果综述

§1.4本文的主要工作

第二章液、固两相流的流动特性及重要流动参数

§2.1浆体流动状态的划分

§2.2水平管道内液、固两相流的流动状态

§2.3堆积层和推移质的有关参数及分析

§2.4△P-Vm曲线与实用流速

§2.5均质流的有关参数及分析

§2.6非均质流的有关参数及分析

§2.7固定床颗粒的起动条件及移动床发生条件

第三章弓形断面管道紊流速度分布研究

§3.1圆形断面管道紊流速度分布

§3.2弓形断面管道紊流速度分布

§3.3伴有固定床的圆形管道紊流速度分布

§3.4计算值与实测值比较

第四章非均质流速度分布研究

§4.1速度分布模型

§4.2非均质流速度与浓度分布耦合模型

第五章浆体流动状态的计算分析方法研究

§5.1非均质流各种平均速度之间的关系研究

§5.2非均质流速度与浓度分布的耦合求解方法

§5.3起动速度Va求解方法

§5.4堆积速度Vd求解方法

§5.5浮游界限速度VB求解方法

§5.6均质流界限速度VH求解方法

§5.7临界速度Vc求解方法

§5.8水力坡度计算求解方法

第六章结论与展望

§6.1论文的主要研究结果

§6.2需要进一步研究的问题

参考文献

创新点摘要

作者攻读博士学位期间发表的论文

致谢

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