粗砂水力输送多峰阻力特性

提出了实验中发现的一种挖泥船管道水力输送粗砂阻力特性的新类型——多峰阻力特性,而现有理论根本无法解释这一现象。应用两层模型方法,对出现多峰阻力特性的管道水力输送粗砂实验数据进行了计算,分析了多峰阻力特性与内部流动分层结构的关系。研究表明,这种新型的多峰阻力特性的出现,是由于管道内部流动结构特性,如上下两层分界面位置、两层浓度差、速度差等,随着浆体水力输送平均速度的变化,出现了增减交替而非单调的变化。     

管道输沙两层流动模型分界面位置的确定

在重力作用下,泥沙沿输送管道横截面的分布呈现上层稀疏下层浓密的特点。据此可将整个流动简化为具有不同平均速度和平均浓度的两层流动。以中沙在直径为150 mm管道上的实测流动为例,用迭代方法确定了两层流动的分界面位置,结果表明两层流动模型能够刻画泥沙在管道中流动的主要特征和内部结构。