神东矿区采区与非采区土壤湿度变化特征及流体动力学分析

本研究论文主要探讨了神府东胜矿区采区与非采区土壤水分变化特征，以期为矿区植被建设和生态恢复提供科学依据。通过实地测量土壤湿度数据，研究人员对大柳塔煤矿、锦界煤矿和武家塔露天矿的复垦排土场进行了深入分析。重点关注的是高浓度、高压力矿浆在三通管内的流动特性，包括压力变化、速度分布、湍流动能以及壁面切应力。 首先，研究发现高浓度、高压力矿浆在三通管中的压力变化率相对较小，这表明矿浆的流动受到一定的控制，压力波动不显著。其次，出口管的流速分布具有明显的特征，靠近外侧壁面的流速较大，而内侧转弯处的流速则较小。随着矿浆的流动，这种差异逐渐减小，且在近壁两侧形成了两个基本相似的涡旋区域，涡旋区域的半径大约在0.15到0.8米之间。 此外，研究还揭示了出口管中心轴线的偏移情况，靠近近壁端约0.02米的位置存在湍流动能较大的区域，最大湍流动能可达0.35 m²/s²。这些湍流动能区域随着矿浆的流动呈现出分层状态，并逐渐减小。壁面切应力方面，入口段表现出不规则分布，靠近外侧壁面的切应力较大，而内侧转弯处则较小，形成两个较大切应力区域，随后切应力随速度增加而增大，反映了流动动力学的规律。 为了进行这些分析，作者引用了多篇相关的学术论文，如李婷关于矿浆管道水力输送动力特性的研究，尹鸿儒的发动机排气三通结构流动实验与数值模拟，以及方坤关于计算流体力学软件的应用等，这些文献为理论分析提供了坚实的基础。通过这些研究，可以为管道设计、操作优化以及环境保护提供重要的工程指导，尤其是在矿产开采和废水处理等领域的实践应用中。