FLOW-3D软件模拟膏体管道自流输送性能研究

"基于FLOW-3D软件的深井膏体管道自流输送性能 (2011年)"，作者：王新民，张德明，张钦礼，赵彬，发表于《中南大学学报(自然科学版)》2011年7月第42卷第7期。 本文主要探讨了深井膏体管道自流输送的性能，利用FLOW-3D软件进行了数值模拟和分析。在膏体充填系统中，充填倍线(N)是一个关键参数，它影响着管道的工作特性。充填倍线是膏体密度与水密度之比，其变化会直接影响膏体在管道中的流动状态和输送效率。 研究发现，随着充填倍线N的增大，管道进口和出口的压力呈现下降趋势，但整个系统的总压力基本保持稳定。这表明膏体在管道中的流动性改善，减少了压力需求。然而，当N小于3.0时，料浆出口的剩余压力过大，可能导致输送困难；当N大于3.5时，管道内的压力损失显著增加，这可能由于膏体流速接近临界值，导致流动阻力增大。 对于膏体流速的影响，研究指出，在稳定状态下，降低膏体流速会导致管道弯管连接处的局部压力损失减少。然而，当N超过3.0并且流速继续降低时，压力损失反而增加。这一现象提示，过低的流速可能会引起不必要的压力积累，影响管道的顺畅运行。 为了平衡流速、压力损失、流量以及弯管处的压力损失，作者们提出了优化策略。他们认为，以低成本和高效率为原则，充填倍线N设为3.0是西部膏体自流充填系统的最佳选择，可以实现满管流状态下的最优性能。这一结论对于深井膏体输送系统的工程设计和操作具有重要的指导价值。 关键词涉及膏体充填、自流输送、充填倍线和数值分析，文章的分类号为TD853.34，文献标志码为A，文章编号1672−7207(2011)07−2102−07，展示了该研究在工程流体力学和管道输送领域的深度探索。