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管道双车车间螺旋流周向速度特性研究

水利水电技术（中英文） 2021年第1期52卷 71-77页

作者：陈卓王谦王锐李永业束德方太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 连云港石梁河水库管理处江苏连云港222323

考虑到筒装料管道水力输送技术在研究内容方面所存在的欠缺,在管道流量为40 m^(3)/h条件下,运用粒子图像测试技术对管道双车车间水流速度进行了测量,并结合相关理论对管道双车车间水流周向速度特性进行了分析。试验中采用的管道车模型... 详细信息

考虑到筒装料管道水力输送技术在研究内容方面所存在的欠缺,在管道流量为40 m^(3)/h条件下,运用粒子图像测试技术对管道双车车间水流速度进行了测量,并结合相关理论对管道双车车间水流周向速度特性进行了分析。试验中采用的管道车模型型号相同,均为150 mm×70 mm,所带导流条长度为150 mm,安放角为15°,输送管道内径为100 mm。研究结果表明,水流经过管道车刚进入车间时,车间截面周向速度的最大值和最小值都位于管道车与管壁的缝隙所对应的区域,而且此区域内速度较小的位置与管道车支脚安装位置相对应;测试截面同一测轴上测点周向速度随测环半径的增加先增加后减少,且截面周向速度变化梯度沿程变小;同一测环上测点的周向速度随着测轴角度的增加呈现波浪形的分布;管道双车车间沿程各截面中,在距离后车75~111 mm范围内周向速度的截面分布较为均匀。

关键词：管道水力输送管道双车螺旋流周向速度

逆坡倾角对管道水流粗颗粒输送脉动压强影响试验研究

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中国农村水利水电 2023年第2期 114-120,127页

作者：谭伟强来志强王仲梅赵连军张世宝华北水利水电大学水利学院河南郑州450045 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室河南郑州450003 河南省黄河流域生态环境保护与修复重点实验室河南郑州450003

管道输送时水流压强的脉动特性反映了管流紊动程度与紊动能量,对管道输送安全及稳定运行影响显著。本研究以管道清水粗颗粒输送为研究背景,通过自行设计的物理模型试验装置,模拟了不同管道逆坡倾角条件下粗颗粒泥沙的水力输送过程,分析... 详细信息

管道输送时水流压强的脉动特性反映了管流紊动程度与紊动能量,对管道输送安全及稳定运行影响显著。本研究以管道清水粗颗粒输送为研究背景,通过自行设计的物理模型试验装置,模拟了不同管道逆坡倾角条件下粗颗粒泥沙的水力输送过程,分析了不同逆坡倾角条件下管壁瞬时压强、时均压强、脉动压强振幅分布和频谱特性。试验结果表明,当管道逆坡倾角增大时,脉动压强的时均压强和瞬时峰值压强随倾斜角度的增大而减小;脉动峰值压强总趋势随倾斜角度的增大而增大;脉动压强的振幅分布符合高斯分布,随倾斜角度的增加,脉动压强的振幅逐渐增加。其概率密度函数形态从“高瘦”逐渐向“矮胖”发展;脉动压强的功率谱谱函数的优势频率主要集中在25 Hz的主频范围,随管道的倾斜角度增加,脉动压强的优势频率逐渐向较大频率的发展,总体变化较小。

关键词：管道水力输送固液两相流逆坡倾角脉动压强粗颗粒

管道双车在不同车间距下车间螺旋流轴向速度特性研究

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水电能源科学 2018年第5期36卷 154-157页

作者：吴剑马成功孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 晋中学院山西晋中030600

为进一步研究筒装料管道水力输送技术,了解管道双车在不同车间距下车间螺旋流速度特性,得出管道双车的最优运行间距。采用模型试验、理论分析相结合的方法,研究了双车间距分别为10、30、50、70、90cm情况下管道双车间螺旋流轴向速度特... 详细信息

为进一步研究筒装料管道水力输送技术,了解管道双车在不同车间距下车间螺旋流速度特性,得出管道双车的最优运行间距。采用模型试验、理论分析相结合的方法,研究了双车间距分别为10、30、50、70、90cm情况下管道双车间螺旋流轴向速度特性。试验采用两个相同型号的管道车模型在水平光滑的有机玻璃圆管内完成,流量恒定控制为30m^3/h。结果表明,间距为10、30cm时,水流紊动混掺强烈,圆管周围间隔120°存在三个速度极大值区域,而圆管中心为速度极小值区域;间距为50、70cm时,圆管周围已无明显的涡形区域,圆管中心区域速度梯度较小,水流相对比较稳定;间距为90cm时,水流稳定,与无管道车时满管水流断面流速分布类似。由此得出,管道双车的合理间距为50~70cm。

关键词：管道双车车间距螺旋流轴向速度管道水力输送

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管道双车在不同车间距下的后车流场特性研究

人民黄河 2018年第9期40卷 108-110,115页

作者：吴剑乔乐孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 晋中学院山西晋中030600

为进一步探讨筒装料管道水力输送过程中管道双车在不同车间距下缝隙螺旋流流场特性,采用模型试验、理论分析相结合的方法,对双车间距分别为10、30、50、70、90 cm工况条件下管道双车中的后车缝隙螺旋流流场特性进行了研究。试验采用两... 详细信息

为进一步探讨筒装料管道水力输送过程中管道双车在不同车间距下缝隙螺旋流流场特性,采用模型试验、理论分析相结合的方法,对双车间距分别为10、30、50、70、90 cm工况条件下管道双车中的后车缝隙螺旋流流场特性进行了研究。试验采用两个相同型号的管道车模型在水平有机玻璃圆管内完成,流量恒定控制为30 m^3/h。研究结果表明:管道双车合理间距为50~70 cm;车中断面轴向速度极差与管道双车间距相关性较大,车间距越大,极差越小,并逐渐趋于稳定,而轴向速度上界与间距无关;切向速度比轴向速度小,切向速度的不均匀系数比轴向速度的大。

关键词：管道双车车间距缝隙螺旋流流场特性管道水力输送

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3号汪子碱渣山运移及碱渣加固技术研究

3号汪子碱渣山运移及碱渣加固技术研究

作者：雷长顺天津大学

学位级别：硕士

碱渣是纯碱生产过程中产生的废料,大量堆存形成“碱渣山”。“3号汪子”碱渣山是天津港区仅存最大的碱渣排放区,占地约0.7km2,目前碱渣堆高已达18m左右。“3号汪子”碱渣山的存在严重制约了天津港的规划发展和国际集装箱物流中心的建设... 详细信息

碱渣是纯碱生产过程中产生的废料,大量堆存形成“碱渣山”。“3号汪子”碱渣山是天津港区仅存最大的碱渣排放区,占地约0.7km2,目前碱渣堆高已达18m左右。“3号汪子”碱渣山的存在严重制约了天津港的规划发展和国际集装箱物流中心的建设,因此如何治理这部分碱渣迫在眉睫。近年来将碱渣作为工程土用于填垫等实际工程,产生了巨大的经济和社会效益。在进行碱渣填垫转移碱渣时,首先面临的问题是碱渣运输方式的选取,对于碱渣的运输目前主要有汽车运输和管道水力输送（泵送）两种方式;其中使用管道水力输送法转移“3号汪子”碱渣山优势明显,但现实中由于缺乏对碱渣浆液在管道中的流动特性的研究,在应用该法输送碱渣时因缺乏理论参数的指导而遇到了很多困难,为了克服以上不足,本文首先通过室内试验对碱渣浆液在管道中的流动特性进行了研究,主要有以下几点:1)分析碱渣浆液的特性,确定其流型;2)寻找不同浓度碱渣浆液的沉淀特性和规律;3)确定碱渣浆液的最佳输送浓度;4)分析碱渣浆液的管阻损失规律;5)在理论上推导了碱渣浆液的输送压力。以往的研究中,对碱渣与土（粘土）拌合后所形成的拌合物的工程性质研究较少,本文对该类型碱渣拌合物进行了研究,首先通过室内试验确定了碱渣土拌合物的基本物理指标和力学性质指标以判断碱渣土是否具有一般工程土所具有的性质,然后通过现场试验对现场用碱渣土填垫后地基的承载力等力学参数进行全面的测试与分析,结果表明碱渣与土拌合后的碱渣土具有一般工程土的性质,满足工程上的要求;最后通过有限元软件ABAQUS对碱渣填垫后所形成含有薄硬壳层的双层地基的承载力特性进行了数值分析。

关键词：碱渣管道水力输送室内试验现场试验承载力有限元

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废弃导管架平台桩腿内排泥装置设计研究

废弃导管架平台桩腿内排泥装置设计研究

作者：隋昱良中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

海上油气设施退役项目数量正在大幅增加,未来海洋废弃平台拆除市场潜力巨大。桩腿内排泥装置是废弃平台拆除的核心设备之一,对平台能否快速、安全拆除具有重要意义。本课题依托工业与信息化部高技术船舶科研项目,以开发一种新型的桩腿... 详细信息

海上油气设施退役项目数量正在大幅增加,未来海洋废弃平台拆除市场潜力巨大。桩腿内排泥装置是废弃平台拆除的核心设备之一,对平台能否快速、安全拆除具有重要意义。本课题依托工业与信息化部高技术船舶科研项目,以开发一种新型的桩腿内排泥装置为目标,对桩腿内排泥装置开展相关研究分析。首先,根据桩腿内排泥装置的功能及技术要求,提出了一种新型的桩腿内排泥装置设计方案;利用模块化设计法对桩腿内排泥装置的各功能模块进行分析设计,完成桩腿内排泥装置各模块结构设计及选型。基于水力输送相关理论分析得到了水力输送系统各设备的基本参数,借助模糊层次分析法开展内置清淤泵的科学评价及选型研究,选出了系统最匹配的泵型。其次,在对水射流系统的基本工作原理的分析研究的基础上,借助淹没射流相关理论进行水射流的基本特征参数计算分析,得到了水射流系统各设备的基本设计参数。根据RNG k-ε湍流模型,利用计算机仿真技术进行水射流的流场特征分析研究,得到了水射流在不同压力、不同射流距离下的作用规律以及射流轴线上速度的变化规律,指导工程应用。然后,根据桩腿内水位控制系统的设计方案,搭建了水位控制系统的数学模型,确定了系统的传递函数。在标准粒子群算法的基础上,引入动态自适应惯性权重和时间因子对其进行改进,借助改进粒子群算法对水位控制系统的PID参数进行整定,通过与遗传算法和传统Z-N整定法的整定结果进行对比分析,改进后的粒子群算法展现了较好的优化效果。最后,在分析研究装置控制功能需求的基础上,开展装置的控制系统方案设计,完成了系统的硬件选型及连接设计。利用STEP 7-Micro/WIN进行控制系统控制程序开发,利用WINCC Flexible完成人机交互界面设计。基于开式试验法对桩腿内排泥装置进行试验研究,完成了装置的试验数据分析,验证了装置运行可靠性。

关键词：桩腿内排泥装置管道水力输送高压水射流系统改进粒子群算法 PID控制

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管道输沙的阻力

泥沙研究 1987年第2期 30-41页

作者：宋天成万兆惠水利水电科学研究院

本文通过一系列专门安排的试验,研究了管道水力输送中阻力损失的规律. 对于泥沙颗粒均匀分布的伪一相体,如果采用包含浑水流变特性的广义雷诺数Re与阻力系数λ建立关系,那么,伪一相体的λ～Re关系与清水的阻力关系相同. 对清水或细颗粒... 详细信息

本文通过一系列专门安排的试验,研究了管道水力输送中阻力损失的规律. 对于泥沙颗粒均匀分布的伪一相体,如果采用包含浑水流变特性的广义雷诺数Re与阻力系数λ建立关系,那么,伪一相体的λ～Re关系与清水的阻力关系相同. 对清水或细颗粒泥浆输送粗颗粒的两相流,只要粗颗粒泥沙全部处于悬浮状态(包括均匀悬浮和不均匀悬浮),其阻力规律与伪一相体的阻力关系一致. 粗颗粒泥沙作推移运动时,由于颗粒间以及颗粒与管壁之间的相互碰撞.引起附加阻力损失.本文找出了出现附加阻力的临界条件. 从以上概念出发.可以从理论上推导得出在两种不同条件下,两种典型的阻力曲线(即J～V曲线),并与实测资料取得了一致.由此可以推得水头损失与管径的1～1.5次方成反比(取决于粘性、流速等).从理论上解决了实验结果的比尺大问题. 人们所关心的高含沙水流的减阻作用只有在如下特定条件下发生,即:在存在推移质的两相流中,加入一定量的细颗粒泥沙,会使推移质数量减少,从而引起阻力的减小.

关键词：水流管道输沙阻力系数管道水力输送泥沙颗粒雷诺数 REYNOLDS数阻力损失粗颗粒泥沙清水伪一相流

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固液两相流水力坡度的计算

有色金属(矿山部分) 1982年第5期 5-8+22页

作者：方宗翰尹慰农唐锦涛潘键

固体物料的管道水力输送,在工业部门日益广泛应用。铜、铁精矿和煤的长距离管道水力输送,近年来发展迅速。我国也已开展了这方面的试验研究工作。管道水力输送的基本技术问题,是在固体输送量、输送距离和高差一定的条件下,选择恰当的管... 详细信息

固体物料的管道水力输送,在工业部门日益广泛应用。铜、铁精矿和煤的长距离管道水力输送,近年来发展迅速。我国也已开展了这方面的试验研究工作。管道水力输送的基本技术问题,是在固体输送量、输送距离和高差一定的条件下,选择恰当的管径、浓度、粒级和流速,以达到能量消耗低、经济效果好的目的。衡量能量消耗的一个重要尺度是管道输送的水力坡度。管道水力坡度的计算,我国一直沿用克诺罗兹公式。由于生产实践证明,其计算值过于偏大,不

关键词：水力坡度两相流相对误差金川多相流测量误差管道水力输送容积浓度

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河渠研究室

水资源与水工程学报 1990年第2期 30-30页

主要从事引水枢纽与渠首防沙及渠系泥沙,河床演变与河道整治,泥沙运动基本规律与河流动力学,水库泥沙淤积与泥沙处理,高含沙水流特性及其应用,管道输沙特性及管道水力输送等方面的试验研究。主要试验设备有:河工试验厅1540平米、供水流... 详细信息

主要从事引水枢纽与渠首防沙及渠系泥沙,河床演变与河道整治,泥沙运动基本规律与河流动力学,水库泥沙淤积与泥沙处理,高含沙水流特性及其应用,管道输沙特性及管道水力输送等方面的试验研究。主要试验设备有:河工试验厅1540平米、供水流量1000秒立升,浑水循环试验厅1360平米、供水流量500秒立升,管道试验厅1100平米、供水流量300秒立升,露天试验场4500平米;河工模型微机控制含沙量过程及流速、水位、含沙量、淤积面等数据采集与处理系统,管道试验水力要素微机数据采集及处理系统,0.8×0.7×19米活动玻璃水槽装有光控四维测车,泥沙颗粒分析设备,水库淤积观测船及现场测量装置等。可对外承担引水枢纽、河道、水库、电站及各类取水建筑物的河工模型试验,治河防洪、管道水力输送、水库排沙运用、小流域治理等有关泥沙问题的试验研究及技术咨询业务。

关键词：河工模型试验引水枢纽水工模型试验取水枢纽水库淤积观测管道水力输送河渠输沙特性泥沙问题河道演变河床演变