高含沙泥浆运动规律研究

摘要

国内许多年久失修的地下空间在废弃时面临巨大的安全隐患，而利用高含沙水泥浆进行填充是有效而经济的方法。在进行填充前，需要建立模型进行试验研究，从而可以对今后的现场充填提供依据以及技术上的支持。 在模型试验研究时遇到的模型不相似问题是影响模型试验准确性的重要因素，因此要对试验所得数据进行修正。在试验过程中，我们获得了中垂线上的液面流速，随后根据理论上的推导，通过进一步分析得到了所需断面上的流速分布。最后我们通过对于经过分析的试验流速数据进行糙率纠正解决了模型与原型糙率不相似的问题。 对于充填工艺来说，最终泥浆的强度发展也是需要关心的一个问题，因此我们在泥浆流速试验完成后继续进行了泥浆的露天养护，并通过各种手段得到了泥浆强度的可靠数据。 在本次试验研究中过程中，我们得到的经验与不足之处，在文章的最后做出总结。

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第一章概述

1.1课题来源

1.2国内外研究现状

1.2.1固液两相流动规律的国内外研究现状

1.2.2管道输送与充填的国内外研究现状

1.2.3水工模型试验的国内外研究现状

1.2.4糙率修正的国内外研究现状

第二章高含沙泥浆固液两相流运动理论

2.1两相流的运动理论

2.1.1颗粒在流体中的受力分析

2.1.2 Boltzmann方程和输运方程

2.1.3能耗率极值原理

2.2矩形明槽中液相流体断面紊流的流速分布

2.2.1边壁对水流结构影响的定性认识

2.2.2最大流速位置与宽深比的关系

2.2.3光滑边壁时矩形断面的流速分布

2.2.4剪力沿床面、边壁的分布

2.3两相流的流速分布

2.3.1两相流的两种实用模式及其关系

2.3.2两相流的流速分布与悬浮颗粒浓度分布的关系

2.3.3两相流中悬浮颗粒的浓度分布

2.3.4两相流中悬浮颗粒浓度垂线分布的力学机理与统一公式

2.3.5理论公式与实测资料的比较

2.3.6高浓度时悬浮颗粒的垂线分布

第三章模型试验

3.1模型相似性原理及其在试验中的应用

3.1.1量纲和谐原理

3.1.2量纲分析法

3.1.3流体运动的物理试验相似原理：

3.1.4流动相似原理

3.2建立模型

3.2.1建立模型的数学依据

3.2.2模型的制作

3.3试验过程及数据

3.3.1试验方案

3.3.2试验数据

第四章糙率纠正

4.1泥浆流速数据的处理

4.2糙率纠正

4.3管道流动试验结论

第五章泥浆固结强度分析

5.1流槽泥浆强度试验

5.1.1流槽试验泥浆配比方案

5.1.2流槽强度测试试验方案

5.1.3渗流槽试验成果及分析

5.2圆形管道试验

5.2.1圆形管道试验泥浆配比方案

5.2.2圆形管道模拟试验方案

5.2.3圆形管道模拟试验的成果

第六章结论与展望

6.1结论与收获

6.1.1试验结论

6.1.2试验中的收获

6.2研究中的不足及今后的改进方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果