圆管螺旋流输送物料舱物理试验研究

摘要

利用管道水力输送物料时,将固体物料加装入物料舱后再进行管道输送,可节约水资源、减少水污染和保护管道.通过建立物理模型,研究了物料舱在管道螺旋流作用下的悬浮输送特征,观测分析不同密度、是否有导叶的物料舱在不同工况下的输送情况.结果表明:平直管流经过局部起旋管导流条的引导变为螺旋流后,带导叶的物料舱能悬浮在管道轴线附近,而没有导叶的物料舱会与管壁发生碰撞并在管道底部推移;加入沿程切向射流后,测量段内输送物料舱节能31.87％～60.92％,输送速度增幅达37.34％～225.53％,完全沉落距离增幅达30.30％～167.44％,更加节能、高效,悬浮效果更优;对比分析不同物料舱密度与悬浮输送效果的对应关系,结果表明,物料舱密度为1.57 g/cm3左右时输送效果较佳.试验研究对圆管螺旋流输送固体应用于实际工程具有一定的意义.