近似预测浆体管道输送参数的研究

本文深入探讨了固液两相管流中两个主要流动参数——淤积临界流速和水力坡度的计算及其影响因素。根据两相流的能量方程、连续性方程及颗粒悬浮方程等关系,从理论上得出了广泛颗粒级配的固液两相管流的相似准则和模化条件。由于实际试验条件所限,提出了近似模化管道输送参数的新方法。重点分析了影响预测精度较大的准则——弗汝德准则的作用以及其他各种特性参数对它的影响。最后以已有的大小管道试验资料进行了检验。结果表明、在满足一定相似条件下,本方法得到的预测值与试验实测值相接近,并具有一定的精度,基本上可达到设计要求。     

固体物料浆体输送(水平)管道主要输送参数相似模化研究及验证

作者在《水平管道液固两相流的相似与模化研究》一文中论述了:用实验室模型浆体管道模拟工业浆体管道主要输送参数的模化试验设计原则,和模化的相似准则及准则关系式,以及模化每件和近似模化方法。据此可由模型管道实测主要输送参数数据以预测工业管道主要输送参数数据的计算公式等作了论述。本文试图作进一步的探讨和论证。这些理论和计算通过实验资料数据取得验证。验证证明本文的论据和计算的可行性和可靠性。通常预测主要输送参数值的误差小于10%。根据验证获得的共性结论,比较可靠地由模型浆体管道实测得的主要输送参数数据预测工业浆体管道主要输送参数数据。为正业浆体管道的可行性设计提供参考依据。     

管道输送高浓度浆体的物料粒径级配

本根据“两相载体”理论，探讨浆体以高浓度在管道输送中的最佳输送浓度和级配的确定方法。     

浆体的管道输送阻力机理及减阻技术

浆体的流动阻力是浆体输送管道设计的重要参数,其大小直接影响到输送的费用.因此研究不同流态下浆体的流动阻力机理并采用适当的减阻技术具有非常重要的意义.在总结国内外对管道中浆体流动状态分析的基础上,对完全分层和完全混合两种流动状态下的阻力机理进行了探讨;针对影响浆体流动阻力的影响因素,对适当粒径级配减阻、减阻剂减阻、升温减阻等减阻技术做出了分析总结.     

高浓度浆体紊流输送特性

从动量方程出发，分析了高浓度浆体紊流输送特性，推导了紊流输送速度分布方程，该方程不仅适用于高浓度浆体输送，而且适用于清水和低浓度浆体输送。     

多煤源点制浆厂厂址选择和浆体管道输送能力的综合动态规划

在长距离管道输煤工程中,当煤、水、电等资源点多而分散时,制浆厂厂址的选择及规模大小的确定,是首先碰到的比较复杂的多目标决策问题,本文通过对国内长距离输煤管道可行性研究报告及其它有关资料的综合、分析,推导出各主要影响因素的数学模型,并应用优化理论,协调它们的相互关系,求得全系统所有待定变量的最优解。     

管道输送系统在固体物料运输中的应用

采用管道输送固体物料技术，在国外已有大量的应用实例，但是在国内尚处于起步阶段，是一项具有一定应用前景的新技术。本文根据国外管道输送固体物料技术的实际运行经验，并结合贵州瓮福磷矿磷精矿管道输送系统的建设过程，从运输方案比较、管道运输系统设计以及采用管道输送固体物料应注意的问题三个方面，阐述了管道输送在固体物料中的应用。     

基于BP神经网络的充填料浆流变参数预测分析

为了合理分析充填料浆在长距离管道中的输送阻力,基于流变参数对输配管网设计的重要性,在全面评估不同因素对流变性能影响的程度后,采用BP神经网络原理,建立起干料中水泥含量X1、料浆浓度X2、料浆坍落度X3、料浆容重X4对流变参数(屈服应力Y1、粘性系数Y2)影响的函数模型.此BP网络为4-Hn-2结构,隐层和输出层分别用tansig、purelin函数传递,利用Levenberg-Marquardt优化算法trainlm训练网格.计算结果表明:该模型在预测充填料浆屈服应力Y1和粘性系数Y2中适应性较强,误差也在可控范围之内,可为充填管网布设及输配系统沿程阻力分析提供可靠依据.     

应用GA-DE组合算法的污泥输送管道设计参数优化

为使污泥输送管道的建设与运行经济合理,降低其建设与运行的总费用,构建了污泥输送管道的年折算总费用模型,分析了模型中污泥质量分数ww和输送速度v对年折算总费用W的影响,并将此二设计参数选定为待优化变量.鉴于该模型的复杂非线性,利用GA-DE组合算法的全局并行寻优能力对上述模型进行求解.结果表明,该组合算法对于优化污泥输送管道的设计参数是有效的.以长春市某污水处理厂污泥输送工程为例,分析了污泥流量Q=0.226~0.045 m3/s(污泥质量分数ww=0.8%~4.0%),输送距离L=4.5×103m条件下的最优设计参数为:污泥质量分数ww=2.32%,输送流速v=1.10 m/s,管径D=300 mm,年折算总费用W=52.83万元.     

BP神经网络预测管道运行费用研究

针对目前管道运行费用预测需要的参数基较多且包含许多时变参数这一问题,讨论了BP神经网络方法在管道运行费用预测上的应用策略,建立了一个1-7-1结构的3层BP网络预测模型.采用改进的BP算法对25组学习样本进行训练,并用训练好的网络模型对5组样本进行测试,预测值误差在±2%以内,完全满足工程实际需要.从而为能源管理部门制定能源消耗定额和计划财务部门预测成本提供了决策依据.     

BP神经网络预测管道运行费用研究

针对目前管道运行费用预测需要的参数基较多且包含许多时变参数这一问题,讨论了BP神经网络方法在管道运行费用预测上的应用策略,建立了一个1-7-1结构的3层BP网络预测模型。采用改进的BP算法对25组学习样本进行训练,并用训练好的网络模型对5组样本进行测试,预测值误差在±2%以内,完全满足工程实际需要。从而为能源管理部门制定能源消耗定额和计划财务部门预测成本提供了决策依据。     

废石-尾砂高浓度料浆的流变特性及输送参数优化

料浆的流变特性是实现料浆管道输送的基础,影响着管路设计与阻力计算等技术问题.废石-尾砂料浆的水灰比或骨料性质都不同于混凝土及全尾砂浆,料浆结构更加复杂,确定最佳管输料浆组合变得更加困难.通过对某矿山废石和尾砂的级配分析,选用废石和尾砂优化后的配合比(6∶4,7∶3,8∶2)制成高浓度料浆进行流变实验,首先回归流变曲线获取流变参数,其次应用灰色关联理论对屈服应力及粘度的影响因素进行排序与分析,最后应用Deport Expert软件确定优化后的料浆组合.结果表明水泥添加量和质量浓度是屈服应力的决定因素;废石-尾砂比是粘度的主要影响因素,水泥量、质量浓度次之;料浆的优化组合为废尾比取1.40,质量浓度取82%,水泥添加量取275.29 kg/m3.此研究为矿山自流充填管道输送提供了理论依据.     

浆体垂直管道速度分布和摩阻损失的研究

在前人研究的基础上,从动量角度出发,研究液体及固体颗粒速度的变化,推导出浆体垂直管道速度分布和摩阻损失的求解模型.用实验数据对提出的模型进行验证,分析误差产生的原因.     

长距离浆体管道并联泵系统水锤计算

根据实际工程需要,采用特征线法描述了长距离浆体有压输送管道并联泵系统,尤其是不同类型泵并联的停泵水锤的瞬变过程。结合并联泵系统的边界条件,分别对实际工程的无阀与缓闭阀管路进行了计算并分析比较,得出缓闭阀管路比无阀管路有利。最后综合防护的总体考虑,对停泵水锤的防护提出了相应建议。