金属矿山

作者：甘德清,薛振林,闫泽鹏,张友志,刘志义

单位：1. 华北理工大学矿业工程学院,河北 唐山 063200;2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北 唐山 063009

关键词：多场耦合 ,壁面滑移特性 ,高浓度 ,管道输送, 滑移速度,

为了探究多场耦合作用下高浓度充填料浆管道输送过程中的壁面滑移特性,基于流体动力学理论与非牛顿流体的基本原理对管内料浆流动过程进行分析,建立考虑温度场—化学场—料浆流场的多场耦合数值模型。 并通过 Comsol 进行数值计算,分析初始温度、料浆浓度及管径对壁面滑移速度的影响规律。 将模型计算结果与实验结果进行对比,误差小于 10%,证明了模型的有效性与可靠性。 结果表明:温度升高,加剧尾砂颗粒的布朗运动,促使“絮网”结构向着“液网”结构转换,浆体黏度变小,滑移速度增大;管径增大,浆体所受剪切作用力变小,滑移速度减小,当管径达到 180 mm 时浆体所受剪切作用力小于发生滑移的临界值,管道输送过程中不存在完整的滑移过程;料浆浓度越大,浆体发生滑移运动所需的临界剪切应力越大,同时料浆浓度较大时,其所形成的滑移层较厚,滑移速度偏大。

来源：2023年第02期

《金属矿山》期刊编辑部

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