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作者：艾纯明;宋红岩;张馨;王凤山;郭金龙;杨旭东;
单位：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;北京城建轨道交通建设工程有限公司;赤峰市利拓矿业有限公司;
摘要：为揭示充填管道90°弯头的冲蚀磨损机理,基于流变学、流体力学和材料力学,通过室内流变实验与数值模拟相结合,探究充填料浆的流变参数和管道的磨损特征,对不同运动状态下颗粒对管道的冲蚀磨损机理进行分析.结果表明,充填料浆的塑性黏度系数为0.231,剪切速率与剪切应力呈线性关系,符合Bingham模型.由料浆颗粒的受力分析结果可知,颗粒在弯管内处于推移和悬移两种运动状态,弯管发生冲蚀磨损与料浆颗粒的流动形式及运动状态有关,推移运动对管道造成的磨损最严重.数值模拟结果表明,管道转弯角度60°～85°的区域为冲蚀磨损较严重的区域,管道下侧壁面的磨损率远大于上侧壁面;弯管冲蚀的磨损速率随料浆流速的增大而增大,当流速为7 m/s时,磨损速率最大;随着管径增大,弯管处的压力差减小,磨损速率降低;磨损速率与管道的曲率半径呈负相关关系,曲率半径越大,料浆的速度场分布越均匀.
关键词：颗粒轨迹;;弯管;;冲蚀磨损;;数值模拟
基金资助：辽宁省自然科学基金面上项目(2022-MS-395);; 辽宁省教育厅基础研究项目(LJ2020JCL002);; 国家自然科学基金项目(51604138)
