伴有滑动床的水砂浆体倾斜管道流动研究

摘要

为进一步研究伴有滑动床的倾斜浆体管道砂颗粒输送规律,应用力平衡理论,研究了悬浮层、滑动床层速度以及滑动床厚度求解方法,由此给出了倾斜管道淤积临界速度迭代求解方法.同时,应用悬浮层剪应力线性分布假设,并借助普朗特经验公式,给出了滑动床上方速度分布模型.粗砂管道水力输送实验数据表明:(1)淤积临界流速与颗粒粒径和输送浓度负相关,输送浓度不变时,淤积临界流速与管道倾角大小正相关.与模型计算结果对比表明淤积临界速度计算值和实测值最大偏差为13％;(2)随着管道倾角增加,最大速度点位置有向上偏移的趋势.与计算结果对比表明上层速度分布理论模型计算值和实测值偏差不超过10％.结果表明力平衡理论和剪应力线性分布假设能够较好地用于伴有滑动床的倾斜粗砂浆体管道淤积临界速度和滑动床上方速度分布预测研究.