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混凝土泵送管道压力试验与分析

混凝土 2023年第12期 187-191页

作者：杜婷王本武孙同盼李智莹张路敏吴贤国广州航海学院土木与工程管理学院广东广州510725 华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 华中科技大学同济医学院附属同济医院后勤处湖北武汉430030

采用试验获取了混凝土泵送过程中泵送管道控制截面的应变数据,通过计算得到了混凝土泵送时管道的环向应力和轴向应力及管道内壁压力,分析了管道应变、应力和泵送压力损失的变化规律。研究结果表明:混凝土泵送管道的环向和轴向应力随泵... 详细信息

采用试验获取了混凝土泵送过程中泵送管道控制截面的应变数据,通过计算得到了混凝土泵送时管道的环向应力和轴向应力及管道内壁压力,分析了管道应变、应力和泵送压力损失的变化规律。研究结果表明:混凝土泵送管道的环向和轴向应力随泵压的增大而增大,且随着管道的延伸,泵送压力会发生损失。混凝土正常泵送时管道以环向应力为主,同一截面处环向应变约为轴向应变的2~4倍;弯管处存在应力集中现象,弯管段压力损失较直管大,1 m弯管段引起的压力损失值约为5.5 m直管段引起的压力损失值。研究成果为实时掌握混凝土的泵送状态提供了参考。

关键词：混凝土泵送泵送管道应变监测泵送压力压力损失

混凝土泵送管道振动和应力监测及数值模拟研究

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混凝土泵送管道振动和应力监测及数值模拟研究

作者：王本武华中科技大学

学位级别：硕士

随着现代建造产业的不断发展,混凝土泵送技术得到了很大的提升,混凝土泵送系统的顺畅运行是保障现场混凝土输送质量和混凝土浇筑效率的根本。但混凝土泵送过程往往会因混凝土材料性能、管道布设方式、泵送参数的设置等因素影响而发生堵... 详细信息

随着现代建造产业的不断发展,混凝土泵送技术得到了很大的提升,混凝土泵送系统的顺畅运行是保障现场混凝土输送质量和混凝土浇筑效率的根本。但混凝土泵送过程往往会因混凝土材料性能、管道布设方式、泵送参数的设置等因素影响而发生堵管和爆管故障,这在一定程度上会影响混凝土的施工质量和项目现场施工的进度。因此,对泵送管道运行过程中特征指标变化规律的研究对保障混凝土正常泵送有重要的理论意义和实际工程价值。本文的工作通过在现场混凝土泵送管道特征截面上布置应变片和传感器,采用动态采集方式获取了泵送过程中管道特征截面的应变和加速度变化数据,通过对采集数据去噪处理和分析得到了以下规律:(1)靠近泵出口直管段管道的加速度相对其他部位要更大,垂直于弯管外弧线方向的加速度有突增现象,其余截面加速度随着管道延伸均不断减小,在不同泵送压力下泵送压力越大,则加速度越大;(2)管道水平面内振动位移随着管道延伸不断减小,在不同泵送条件下,泵送压力越大,则管道相应截面位移越大。另外,不同管段水平和竖直面内存在不同的位移特征系数λ和λ,λ和λ的变化能表征相应管段泵送过程中运行状态的改变;(3)在泵压作用下,同一截面管道环向应变约为纵向应变的2-4倍;管道环向应变随着管线的延伸不断减小,但在弯管处存在明显应力集中现象;管道纵向应变在平管段不断减小,但在竖直管段由于管道自重等影响应变增大;(4)单位长度弯管引起的管道压力损失相对直管段更大,1米弯管引起的压力损失值约为6米直管引起的压力损失值。本文还建立了混凝土泵送过程的离散元模型,通过模拟不同的泵送条件,找出了竖直弯管部位混凝土颗粒运动速度分布和管道壁面压力的变化规律,管道应力理论分析结果与试验的应力变化结果吻合较好。论文的研究成果对混凝土泵送施工过程的管路优化和管道监测有很好的理论意义与工程价值。

关键词：混凝土泵送泵送管道应力振动位移动态采集离散元模拟

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泵送管道允许停泵时间试验研究

采矿技术 2019年第3期19卷 98-99,101页

作者：傅耀郑伯坤李凤邓高岭黄腾龙尹旭岩金川集团股份有限公司镍钴资源综合利用国家重点实验室甘肃金昌737100 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012

基于环管试验开展了泵送管道允许停泵时间试验研究,分别针对尾砂浆、水泥浆以及充填料浆进行了试验。低浓度料浆在低速输送的情况下,极易发生沉降,在高速输送的情况不发生沉降,但几乎都不允许停泵;而高浓度料浆,由于自身的抗分层离析能... 详细信息

基于环管试验开展了泵送管道允许停泵时间试验研究,分别针对尾砂浆、水泥浆以及充填料浆进行了试验。低浓度料浆在低速输送的情况下,极易发生沉降,在高速输送的情况不发生沉降,但几乎都不允许停泵;而高浓度料浆,由于自身的抗分层离析能力强,临界速度降低,允许停泵时间随之增长,且灰砂比越大,料浆的允许停泵时间越长。

关键词：环管试验泵送管道输送阻力停泵时间

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高性能混凝土泵送管道润滑剂配制研究

高性能混凝土泵送管道润滑剂配制研究

输水隧洞建造过程中泵送混凝土管道的冲蚀机理

第十三届高性能混凝土学术研讨会

作者：渠亚男裘智辉孔庆欣李连吉陈颜中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所高速铁路轨道技术国家重点实验室

为了预防高性能混凝土在泵送过程中的堵管现象以及降低管道内壁阻力,分析了传统砂浆润管的缺陷,并研制一种新型泵送管道润滑剂。研究确定了润滑剂原材料特性参数,探明了润滑剂配比对溶解时间、溶液粘度和挂壁厚度的影响规律,确定了润滑... 详细信息

为了预防高性能混凝土在泵送过程中的堵管现象以及降低管道内壁阻力,分析了传统砂浆润管的缺陷,并研制一种新型泵送管道润滑剂。研究确定了润滑剂原材料特性参数,探明了润滑剂配比对溶解时间、溶液粘度和挂壁厚度的影响规律,确定了润滑剂的最佳配比。该润滑剂可替代润管砂浆,大幅降低泵送混凝土润管成本,具有广泛的推广应用前景。

关键词：高性能混凝土泵送管道润滑剂性能

来源： cnki会议评论

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科学技术与工程 2020年第1期20卷 34-37页

作者：梁爽南轩陆金才丁红春黄剑峰云南农业大学水利学院昆明650201 云南农业大学建筑工程学院昆明650201 中国水利水电第十四工程局有限公司勘察设计研究院昆明650051

采用数值模拟方法对龙开口水电站1号输水隧洞混凝土泵送过程中管道冲蚀磨损问题进行研究。利用离散相模型(DPM)分析泵送管道的冲蚀磨损机理,结合1号隧洞实际泵送混凝土的情况来验证数值模型是否正确。通过模拟从整个管道固相体积分数分... 详细信息

采用数值模拟方法对龙开口水电站1号输水隧洞混凝土泵送过程中管道冲蚀磨损问题进行研究。利用离散相模型(DPM)分析泵送管道的冲蚀磨损机理,结合1号隧洞实际泵送混凝土的情况来验证数值模型是否正确。通过模拟从整个管道固相体积分数分布与弯管出口处的压强变化等特征理解其内在的多相流动规律,模拟得到的弯管最大冲蚀磨损部位与实际泵送过程中的磨损部位吻合较好。说明DPM冲蚀模型能准确预测泵送管道的磨损特性,可为泵送混凝土施工提供理论参考。

关键词：输水隧洞泵送管道冲蚀数值模拟

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混凝土泵送水平直管压力损失研究

武汉理工大学学报 2020年第8期42卷 69-75页

作者：杜婷叶豪孙同盼徐明利张路敏华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074 华中科技大学同济医学院附属同济医院后勤处武汉430030

对混凝土泵送水平直管应变进行了监测及分析,并结合离散元数值模拟对泵送水平直管单位长度压力损失进行了研究。结果表明:泵送水平直管环向应变约为轴向应变的2~4倍,且环向应变和轴向应变均随泵送长度延伸逐渐减小;混凝土泵送压力损失... 详细信息

对混凝土泵送水平直管应变进行了监测及分析,并结合离散元数值模拟对泵送水平直管单位长度压力损失进行了研究。结果表明:泵送水平直管环向应变约为轴向应变的2~4倍,且环向应变和轴向应变均随泵送长度延伸逐渐减小;混凝土泵送压力损失与混凝土泵出距离有关,泵送压力损失随泵送长度延伸逐渐减小最后基本趋于稳定;压力损失与混凝土平均流速呈线性关系;不同流速下水平直管压力损失离散元模拟结果与试验结果基本一致,采用离散元法可较好地模拟混凝土泵送过程和分析泵送压力损失。

关键词：混凝土泵送泵送管道应变监测压力损失离散元模拟

混凝土泵送水平直管压力损失试验及数值模拟研究

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混凝土泵送水平直管压力损失试验及数值模拟研究

作者：叶豪华中科技大学

学位级别：硕士

混凝土在输送管内流动时因管壁摩擦等原因造成泵送压力损失,混凝土泵送压力损失与泵送设备选型、混凝土工作性能和混凝土输送管路布置等相关。随着现代混凝土技术以及泵送技术的快速发展,规范推荐的压力损失计算公式适用性存在一些争议... 详细信息

混凝土在输送管内流动时因管壁摩擦等原因造成泵送压力损失,混凝土泵送压力损失与泵送设备选型、混凝土工作性能和混凝土输送管路布置等相关。随着现代混凝土技术以及泵送技术的快速发展,规范推荐的压力损失计算公式适用性存在一些争议,而依托大型盘管试验的相关研究因其对场地及试验条件的要求较高而不易开展,因此,寻找一套科学、简易且较准确的方法对混凝土泵送压力损失进行研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文基于真实泵送条件对泵送水平直管进行了应变监测,同时结合离散元数值模拟,对混凝土泵送水平直管的压力损失进行研究,主要研究成果如下:(1)管道环向应变和轴向应变随活塞冲程运动呈现出明显的周期性变化;环向应变明显大于轴向应变,且环向应变约为轴向应变的2倍;环向应变和轴向应变随泵送长度延伸均逐渐减小。(2)泵送压力损失与混凝土泵出距离有关,距泵源越近,单位管长压力损失越大。随着泵出距离增大,混凝土泵送压力损失逐渐减小并最终基本趋于稳定;混凝土坍落度越小,单位长度泵送压力损失越大;混凝土泵送压力损失与混凝土平均流速呈线性关系。(3)采用JKR接触模型可以很好地模拟混凝土泵送过程和计算混凝土泵送压力损失,参数标定采用GEMM数据库与模拟试验相结合的方法比仅通过模拟试验进行标定更好;数值模拟结果表明不同流速下混凝土泵送压力损失模拟结果与试验推导值基本一致。(4)管卡接口处焊缝造成的内壁不光滑明显影响混凝土的流动和混凝土层流稳定,这造成该部位压力损失增大且混凝土流经该部位所需推力增大。

关键词：混凝土泵送泵送管道压力损失应变监测离散元模拟

基于CFD-DEM耦合的混凝土泵输送管磨损研究

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建筑机械化 2020年第10期41卷 34-36,52页

作者：童政钢伍红三一重工股份有限公司湖南长沙410100

基于离散元方法与计算流体动力学方法建立了新拌混凝土泵送过程管道磨损的耦合仿真模型。预测了新拌混凝土在输送管流动过程中的主要磨损位置,研究了不同磨损位置随时间的磨损量变化情况,对比分析了不同泵送速度下不同位置的磨损情况,... 详细信息

基于离散元方法与计算流体动力学方法建立了新拌混凝土泵送过程管道磨损的耦合仿真模型。预测了新拌混凝土在输送管流动过程中的主要磨损位置,研究了不同磨损位置随时间的磨损量变化情况,对比分析了不同泵送速度下不同位置的磨损情况,为泵送管道的磨损位置、磨粒机理以及使用寿命预测提供了一定的工程参考价值。

关键词：混凝土泵车泵送管道磨损预测混凝土流变学 CFD-DEM