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基于扩散度的尾砂膏体流变特性

工程科学学报 2020年第10期42卷 1299-1307页

作者：陈鑫政杨小聪郭利杰许文远魏晓明矿冶科技集团有限公司北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

借鉴水泥净浆流动度测试方法,引入扩散度参数判别尾砂膏体的流变特性,开展试验研究分析扩散度与尾砂膏体质量分数(Cw)、灰砂比、屈服应力和黏度系数的关系,根据5个矿山的扩散度和流变参数测试结果,构建扩散度与屈服应力的经验模型,并与... 详细信息

借鉴水泥净浆流动度测试方法,引入扩散度参数判别尾砂膏体的流变特性,开展试验研究分析扩散度与尾砂膏体质量分数(Cw)、灰砂比、屈服应力和黏度系数的关系,根据5个矿山的扩散度和流变参数测试结果,构建扩散度与屈服应力的经验模型,并与推导的解析模型作对比.结果表明:尾砂膏体的扩散度主要与质量分数有关,灰砂比对其影响不显著,随质量分数、屈服应力和黏度的增加而减小,质量分数为68%、70%和72%的尾砂膏体的扩散度分别为20.37、17.22和12.44 cm;尾砂膏体的扩散度与屈服应力的变化趋势相吻合,二者呈指数型函数关系,经验模型计算得到的屈服应力与测试结果误差在25%范围内,且尾砂膏体质量分数越大,二者的误差越小,达到10%以内;解析模型与经验模型计算所得的屈服应力在扩散度为12~16 cm之间结果较接近,解析模型计算结果整体上高于测试值;相比于坍落度,扩散度测试简便易操作,扩散度能有效表征尾砂膏体的流变特性,指导矿山现场充填.

关键词：膏体扩散度灰砂比屈服应力黏度系数

超临界二氧化碳/聚合物体系扩散度的测量方法

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现代化工 2004年第z1期24卷 96-99页

作者：钟磊吴宏武华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心广东广州510640

基于国外先进技术的发展,介绍了超临界二氧化碳/聚合物体系扩散度的各种测量方法。测量二元体系扩散度的方法包括测压法、测重法、光学观测法和光谱技术。测压法和测重法简单易用,是最重要的2种测量方法,但测压法难以测量高温高压体系,... 详细信息

基于国外先进技术的发展,介绍了超临界二氧化碳/聚合物体系扩散度的各种测量方法。测量二元体系扩散度的方法包括测压法、测重法、光学观测法和光谱技术。测压法和测重法简单易用,是最重要的2种测量方法,但测压法难以测量高温高压体系,测重法需要防止因气体泄漏引起的误差,并需对结果进行浮力校正。光学观测法和光谱方法用于瞬态测量,不对溶解度量化测量。三元体系的测量方法只需对二元体系方法进行适当修正,目前使用的有经过修正的测重技术、利用紫外-可见吸收光谱法和傅里叶变换红外光谱技术等。另外,三元体系方法还包括测量超临界空气条件下的添加剂的传递性质的卷薄膜方法和强制 Rayleigh 散射法。

关键词：超临界二氧化碳聚合物扩散度测量方法

叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵性能的影响

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兰州理工大学学报 2015年第6期41卷 48-53页

作者：杨从新崔宗辉兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

以超低比转速离心泵水力模型M23-12.5为研究对象,借助流体动力计算的数值模拟方法,采用RNGk-ε湍流模型封闭时均N-S方程组,在保证叶轮叶片数不变的前提下,通过改变影响叶轮流道扩散度的两个重要因素,即叶片包角和叶片出口排挤系数,来比... 详细信息

以超低比转速离心泵水力模型M23-12.5为研究对象,借助流体动力计算的数值模拟方法,采用RNGk-ε湍流模型封闭时均N-S方程组,在保证叶轮叶片数不变的前提下,通过改变影响叶轮流道扩散度的两个重要因素,即叶片包角和叶片出口排挤系数,来比较分析不同叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵外特性参数和内部流场分布的影响.研究结果表明,叶片包角的增大和叶片出口排挤系数减小(叶片厚度变大)都会减小叶轮流道的扩散度,从而减小离心泵的轴功率,提高效率.过大的叶片包角会增大液体与叶片的接触面积,进而增大摩擦损失,使得轴功率增大,效率降低.该结论将为超低比转速离心泵的设计提供参考.

关键词：超低比转速离心泵扩散度数值模拟性能预测

叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵性能的影响

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叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵性能的影响

作者：崔宗辉兰州理工大学

学位级别：硕士

近些年,由于经济的迅猛发展,各行各业对超低比转速离心泵的使用越来越广泛,这加快了对超低比转速离心泵的研究进展。同时,CFD技术的成熟应用更是为流体机械外特性和内部流场分析提供了有力的科学依据。本文就是重点探讨分析影响叶轮流... 详细信息

近些年,由于经济的迅猛发展,各行各业对超低比转速离心泵的使用越来越广泛,这加快了对超低比转速离心泵的研究进展。同时,CFD技术的成熟应用更是为流体机械外特性和内部流场分析提供了有力的科学依据。本文就是重点探讨分析影响叶轮流道扩散度的重要因素,进而通过CFD数值计算研究分析叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵外特性和内部流场等性能的影响。通过翻阅大量书籍与文献,对扩散度的含义有了整体全面的认识,然后通过整理分析给出本课题所研究的扩散度简化定义。通过对扩散度定义中具体参数的分析,探讨出影响叶轮流道扩散度的重要因素——叶片数Z、叶片包角φ、叶片出口排挤系数ψ2：。本文通过一台超低比转速离心泵水力模型作为基础模型,计算域模型包括进水管、叶轮、蜗壳、前后泵腔以及口环间隙,通过对此物理模型整个计算域的CFD数值模拟,计算结果与该超低比转速离心泵试验值作对比分析,在不同工况下扬程、轴功率、效率与试验值的误差在很小的范围内,证明了CFD数值模拟的准确性与可靠性。把影响叶轮流道扩散度三个重要参数按是否会增加能量的交换分成两部分,研究分析具体参数对叶轮流道扩散度的影响及其变化趋势,通过改变叶片数Z、叶片包角φ、叶片出口排挤系数ψ2来改变叶轮流道扩散度,建立多种不同叶轮流道扩散度计算域的物理模型,通过CFD数值计算分析不同叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵性能的影响。从叶片数Z、叶片包角φ、叶片出口排挤系数ψ2：对叶轮流道扩散度的影响情况可以分析出：叶轮流道的扩散度随着叶片数的增加而降低;不同包角的叶片都会随着叶片出口排挤系数的减小(叶片厚度的增大),其叶轮流道扩散度逐渐减小;在叶片出口排挤系数相同的前提下,叶轮流道扩散度随着叶片包角的加大而减小。通过CFD数值计算的方法比较不同叶轮流道扩散度对超低比转速离心泵外特性及内部流场等性能影响中可以分析出：对超低比转速离心泵叶轮选取时,在保证扬程、轴功率、效率在合理要求的范围内,应该尽量选择少叶片大包角、叶片较厚的叶轮。

关键词：超低比转速离心泵扩散度数值模拟性能预测

导叶扩散度对核主泵内部流动特性和性能的影响机制研究

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导叶扩散度对核主泵内部流动特性和性能的影响机制研究

作者：毕祯兰州理工大学

学位级别：硕士

核能在工业生产生活中的地位日益突出,核主泵对反应堆安全、高效运转起到至关重要的作用。为了提高核主泵水力性能,为核主泵改进设计提供有效参考依据,本文以一台比转速为157.8的离心式核主泵为研究对象,主要研究内容和结论如下:1.叶轮... 详细信息

核能在工业生产生活中的地位日益突出,核主泵对反应堆安全、高效运转起到至关重要的作用。为了提高核主泵水力性能,为核主泵改进设计提供有效参考依据,本文以一台比转速为157.8的离心式核主泵为研究对象,主要研究内容和结论如下:1.叶轮和导叶间面积比对核主泵性能的影响研究。核主泵各过流部件及其参数相互之间协同关系复杂,所以首先基于面积比原理,推导得到导叶进口参数与叶轮出口参数间的耦合关系,利用面积比统一叶轮出口和导叶进口的众多结构参数,分析这一无量纲参数对核主泵性能的影响规律。保持叶轮结构不变,通过调节导叶进口参数控制面积比的大小,根据面积比公式选取的控制因素为导叶进口宽度、导叶进口安放角和导叶叶片数。结合数值模拟结果与工程经验为因素选取了适当水平值。通过数值模拟,利用正交试验方法得到额定工况下最佳面积比值和核主泵扬程、效率随面积比的变化曲线。在变化曲线上选取了三个有代表性的特征值,在不同工况下研究了面积比大小对核主泵性能的影响机制。研究过程中发现,面积比ξ=0.645时核主泵整体性能最好;流量从0.8Qd向1.2Qd的增大过程中,核主泵内能量损失增加,主要集中在导叶喉部位置;ξ=0.797时叶轮的做功能力和导叶的静压恢复能力最好,ξ=0.645时导叶损失最小,对流动控制作用强,但1.2Qd流量下压力回收能力较差;仅依靠提高某一水力部件的性能来改善核主泵的整体性能是不够的,改善各过流部件间协同关系更重要。2.导叶扩散度对核主泵性能的影响研究。在最优面积比的基础上还需要对导叶出口参数匹配进行优化,以全面改善导叶水力性能。因此定义了导叶扩散度计算公式,利用扩散度这一无量纲参数表征导叶出口结构参数间的协同关系,分析其对核主泵性能的影响机制。通过改变导叶出口参数调节导叶扩散度的大小,根据扩散度计算公式选择导叶出口宽度、导叶出口安放角和导叶叶片出口厚度作为控制因素,结合数值模拟的分析结果选取了因素水平值,利用正交试验方法,以数值模拟代替实验得到额定工况下最佳导叶扩散度和泵扬程、效率随扩散度的变化曲线。选取了三个有代表性的扩散度值,在不同流量工况下分析扩散度对核主泵性能的影响机制。研究发现,扩散度KD=0.025时核主泵整体性能最好;流量从0.8Qd向1.2Qd的增大过程中,导叶损失和导叶压力恢复系数增大,导叶内压力和速度曲线不均匀性增强;KD=0时导叶对流动控制作用强,压力恢复系数大,同时喉部扩散严重增大了湍流脉动强度,KD=0.045时导叶损失和压力恢复系数都较小;导叶喉部型线对导叶性能有重要影响,主要起导流作用,扩压作用太强反而不利于改善导叶性能,导叶喉部型线设计时应以尽量减小动能损失为主。

关键词：核主泵导叶面积比扩散度正交试验

非饱和带水分运动参数测定原理及方法－扩散度D（θ）的测定

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河北地质学院学报 1994年第2期17卷 186-191页

作者：邵爱军彭建萍

野外测定非饱和土壤水运动参数比较困难，一般多采用实验室方法测定．本文阐述了在实验室用“水平土柱法”测定扩散度Ｄ（θ）的基本原理和方法．

关键词：水平土柱扩散度土壤水分

基于扩散度试验的减水剂对超细全尾砂充填料浆流动性影响研究

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中国矿业 2023年第6期32卷 146-151页

作者：方林翟会超孙长坤于永纯董志富魏晓明云南黄金矿业集团股份有限公司云南昆明650299 矿冶科技集团有限公司北京100160

针对超细全尾砂水泥胶结充填料浆流动性差的问题,以国内某金矿超细全尾砂为研究对象,通过进行不同浓度、不同灰砂比以及不同减水剂掺量的料浆扩散度对比实验,根据扩散度大小将料浆扩散度曲线分为自流输送区、加压泵送区和输送困难区,探... 详细信息

针对超细全尾砂水泥胶结充填料浆流动性差的问题,以国内某金矿超细全尾砂为研究对象,通过进行不同浓度、不同灰砂比以及不同减水剂掺量的料浆扩散度对比实验,根据扩散度大小将料浆扩散度曲线分为自流输送区、加压泵送区和输送困难区,探究超细全尾砂充填料浆流动性的影响规律及减水剂对其流动性的改善效果。研究结果表明:在不加外加剂的情况下,该料浆的临界输送浓度为64%,且存在一个浓度为70%的液-固转换临界浓度,当浓度不超过64%时,该料浆具备加压泵送的条件,超过70%时,料浆将发生液-固转化;超细全尾砂充填料浆能泌水形成稳定水膜是其能自流输送和加压泵送的外在致因;聚羧酸高性能减水剂对该料浆的流动性改善明显,高浓度(68%~72%)、中高灰砂比(1∶6、1∶4)的料浆在减水剂掺量为0.50%~1.00%时能大幅提高流动性,使其达到输送条件,高浓度(68%~72%)、低灰砂比(1∶8)的料浆则需要将减水剂掺量增加到1%以上才能使其具有较好的输送性。

关键词：超细全尾砂流动性扩散度减水剂

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