本文關(guān)鍵詞：充填料管道水力輸送特性的數(shù)值分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在使用充填采礦方法開采深部礦體時(shí)通常將面臨充填系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、安全性等問(wèn)題。研究管道輸送充填系統(tǒng)特征參數(shù)提高充填系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。本文基于工程流體力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、管道自流輸送等相關(guān)理論,結(jié)合金川集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱“金川公司”)龍首礦西部充填系統(tǒng)的實(shí)際情況,開發(fā)運(yùn)用FLOW-3D軟件,系統(tǒng)地研究了充填料、管道自流輸送特性,主要研究成果如下: 1.開發(fā)運(yùn)用FLOW-3D軟件,對(duì)膏體自流輸送充填系統(tǒng)不同充填倍線條件下的管道工作特性進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析,為深入進(jìn)行兩相流管道輸送理論研究提供了新的方法和手段。 2.對(duì)金川公司充填材料的配比、骨料要求、充填質(zhì)量控制等進(jìn)行全面的分析研究表明:充填骨料比重大于其臨界比重時(shí),膏體充填料漿為均質(zhì)流體,其流變模型近似于賓漢姆體,其流態(tài)為結(jié)構(gòu)柱塞流。 3.深入闡述了膏體自流輸送充填系統(tǒng)及滿管流輸送的工程特性、通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果的比較分析,得出確定最優(yōu)的充填倍線值的新方法。 4.根據(jù)FLOW-3D數(shù)值模擬的結(jié)果,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理比較分析各充填倍線,膏體自流輸送充填系統(tǒng)管道的工作性能、使用壽命及可靠性。以經(jīng)濟(jì)、安全、高效為原則,最終確定了金川公司西部膏體自流輸送系統(tǒng)滿管流狀態(tài)下的最優(yōu)充填倍線值,為充填系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù)。 5.本文利用FLOW-3D模擬管道系統(tǒng)運(yùn)行特征參數(shù),有效地彌補(bǔ)了充填系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)實(shí)驗(yàn)到最終穩(wěn)定運(yùn)行需耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間的缺點(diǎn)。系統(tǒng)各參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的影響直觀而全面。也使礦山充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行向數(shù)字化、可視化方向發(fā)展邁出了重要一步。
【關(guān)鍵詞】：自流輸送 兩相流 滿管流 膏體充填 FLOW-3D數(shù)值分析
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TD80;U171
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 概述9-15
• 1.1 研究背景、目的、意義9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究的目的、意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況10-13
• 1.2.1 國(guó)外管道自流充填技術(shù)歷史沿革11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)管道自流充填技術(shù)的進(jìn)展12-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13
• 1.4 技術(shù)路線13-15
• 第二章 固體物料管道水力輸送的工程特性15-35
• 2.1 流變模型17-20
• 2.1.1 牛頓體17-18
• 2.1.2 非牛頓體18-20
• 2.2 固液兩相流的管流特性20-30
• 2.2.1 均質(zhì)固液兩相流的管流特性20-24
• 2.2.2 非均質(zhì)固液兩相流的管流特性24-26
• 2.2.3 非均質(zhì)-均質(zhì)復(fù)合兩相流的管流特性26-30
• 2.3 充填料漿管道輸送磨阻損失計(jì)算30-32
• 2.4 漿體管道輸送參數(shù)計(jì)算32-34
• 2.4.1 充填料漿管道輸送臨界流速的計(jì)算32
• 2.4.2 料漿輸送臨界管徑的計(jì)算32-33
• 2.4.3 料漿輸送通用管徑的計(jì)算33
• 2.4.4 輸送管道管壁厚度的計(jì)算33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 金川公司充填管道輸送系統(tǒng)現(xiàn)狀分析35-47
• 3.1 充填材料及其物理化學(xué)性質(zhì)35-37
• 3.2 充填質(zhì)量控制37-40
• 3.3 龍首礦西部充填系統(tǒng)40-42
• 3.3.1 物料制備系統(tǒng)40-41
• 3.3.2 物料運(yùn)送系統(tǒng)41
• 3.3.3 物料存儲(chǔ)設(shè)施41
• 3.3.4 充填料漿制備系統(tǒng)41-42
• 3.4 管道磨損及其分析42-46
• 3.4.1 管道磨損機(jī)理研究42-44
• 3.4.2 管道磨損主要影響因素分析44-45
• 3.4.3 降低管道磨損的技術(shù)途徑45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 FLOW—3D的功能及管道流體的建模方法47-90
• 4.1 FLOW-3D功能簡(jiǎn)介47-49
• 4.2 FLOW-3D主要特點(diǎn)49-50
• 4.3 運(yùn)動(dòng)方程50-56
• 4.3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)50
• 4.3.2 質(zhì)量連續(xù)方程50-51
• 4.3.3 動(dòng)量方程51-53
• 4.3.4 壁面剪切力53
• 4.3.5 運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)的計(jì)算53-54
• 4.3.6 導(dǎo)板流體損失54-55
• 4.3.7 流體接觸面與自由表面55
• 4.3.8 流體能量方程55-56
• 4.3.9 狀態(tài)方程56
• 4.4 紊流模型56-61
• 4.4.1 紊流粘度58-59
• 4.4.2 紊流動(dòng)能方程59
• 4.4.3 紊流耗散59-60
• 4.4.4 紊流邊界條件60-61
• 4.4.5 普朗特混合長(zhǎng)度模型61
• 4.5 數(shù)值計(jì)算61-89
• 4.5.1 符號(hào)62-70
• 4.5.2 壓力計(jì)算運(yùn)算法則70-75
• 4.5.3 擴(kuò)散過(guò)程、熱傳導(dǎo)和熱傳遞75-76
• 4.5.4 邊界條件76-85
• 4.5.5 穩(wěn)定性考慮85-87
• 4.5.6 離散粒子動(dòng)力學(xué)87-89
• 4.6 本章小結(jié)89-90
• 第五章 充填管路自流輸送模型與數(shù)值分析90-117
• 5.1 建立模型90-104
• 5.1.1 總體(Global)制表90-91
• 5.1.2 物理學(xué)(Physics)制表91-93
• 5.1.3 流體(Fluids)制表93-94
• 5.1.4 網(wǎng)格(Meshing)&幾何學(xué)(Geometry)制表94-99
• 5.1.5 邊界(Boundaries)制表99-100
• 5.1.6 初始(Initial)制表100-101
• 5.1.7 輸出(Output)制表101-102
• 5.1.8 數(shù)值(Numerics)制表102-103
• 5.1.9 最終確定(Finalize)制表103
• 5.1.10 模型建立的前提條件103-104
• 5.2 參數(shù)計(jì)算104-109
• 5.2.1 原始數(shù)據(jù)104-105
• 5.2.2 充填料漿計(jì)算105-106
• 5.2.3 管道輸送的臨界流速計(jì)算106-107
• 5.2.4 管道摩察阻力系數(shù)計(jì)算107
• 5.2.5 充填倍線107-108
• 5.2.6 漿體雷諾數(shù)108
• 5.2.7 管壁粗糙度108-109
• 5.3 數(shù)值分析109-116
• 5.3.1 模擬結(jié)果圖示109-113
• 5.3.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析113-116
• 5.4 本章小結(jié)116-117
• 第六章 結(jié)論與展望117-119
• 一、結(jié)論117-118
• 二、展望118-119
• 參考文獻(xiàn)119-123
• 致謝123-124
• 攻讀學(xué)位期間主要研究成果124
• 一、參與科研項(xiàng)目124
• 二、發(fā)表學(xué)術(shù)論文124
• 三、獲獎(jiǎng)情況124

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王月華;包中進(jìn);王斌;;基于Flow-3D軟件的消能池三維水流數(shù)值模擬[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年04期

2 夏德勝;高謙;南世卿;;充填采礦新型膠結(jié)材料流變特性研究[J];中國(guó)礦業(yè);2013年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 張秀勇;金川二礦區(qū)廢石—全尾砂高濃度料漿泵壓管輸充填系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

2 康虔;新橋礦業(yè)公司含硫全尾礦綜合處理技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2011年

3 王海瑞;全尾砂膠結(jié)充填自流輸送管路改造及優(yōu)化[D];中南大學(xué);2010年

4 姚志全;開陽(yáng)磷礦黃磷渣膠結(jié)充填技術(shù)研究及可靠性分析[D];中南大學(xué);2009年

5 趙建文;錫礦山似膏體泵送充填工藝方案研究[D];中南大學(xué);2012年

6 馬黎明;黃沙坪深部膠結(jié)充填管輸系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];中南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：充填料管道水力輸送特性的數(shù)值分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：270047