粗颗粒在复杂空间形态管道中水力输送特性研究

利用管道进行粒径较小的散粒物料输送已在国内外许多工程实践中得到成功应用，但近年来，许多工程应用中输送的颗粒越来越大，出现多次堵管事故，其原因是对粗颗粒这方面的研究较少，尤其是在空间形态复杂的管道中，风险更大。本项目以深海采矿软管输送为主要应用背景，采用试验和理论分析的方法进行，主要研究内容包括：针对垂直、水平倾斜（上升和下降段）以及弯曲（上弯和下弯）四种状态管道段，研究粗颗粒在不同输送速度、浓度和颗粒粒径条件下，悬移、跃移及推移运动形式及决定条件，颗粒在管道断面的浓度分布、速度分布以及滞留效应，含粗颗粒固液两相流输送阻力特性等变化规律;研究处于不同运动形式颗粒的分选机制，非均匀颗粒在不同浓度、不同输送距离条件下的分选状况，建立颗粒分选数学模型;研究水流中颗粒相互作用模型及粗颗粒在管道中堵塞机制。本项目目标是为深海采矿软管输送系统提供设计依据，为固体物料水力管道输送技术的工程化应用奠定基础。