高浓度充填料浆流变特性及其管道输送模拟优化研究

《高浓度充填料浆流变特性及其管道输送模拟优化研究》是一篇探讨高浓度充填料浆在输送过程中流变特性的论文。该论文针对矿山工程中常见的高浓度充填料浆输送问题，通过实验与数值模拟相结合的方法，分析了料浆的流动行为、粘度变化以及在管道中的传输效率，旨在为实际工程应用提供理论支持和技术指导。

高浓度充填料浆通常由尾砂、水泥、粉煤灰等材料组成，具有较高的固体含量和复杂的流变特性。由于其粘稠性和非牛顿流体的性质，在管道输送过程中容易产生堵塞、压力损失大等问题。因此，研究料浆的流变特性对于提高输送效率、降低能耗和延长设备寿命具有重要意义。

论文首先介绍了高浓度充填料浆的基本组成和物理性质，分析了不同配比下料浆的流变行为。通过实验测试，获得了料浆在不同剪切速率下的表观粘度数据，并利用Bingham模型和幂律模型对料浆的流变特性进行了拟合分析。结果表明，高浓度料浆表现出明显的宾汉流体特征，即存在屈服应力，只有当剪切应力超过该值时才会发生流动。

在管道输送模拟方面，论文采用计算流体力学（CFD）方法，构建了三维管道流动模型，对料浆在不同工况下的流动状态进行了数值模拟。模拟结果揭示了料浆在管道中的速度分布、压力梯度以及颗粒沉降情况。通过对不同输送速度、管径和料浆浓度的对比分析，论文提出了优化输送参数的建议，以减少能量消耗和管道磨损。

此外，论文还探讨了添加剂对料浆流变性能的影响。例如，添加减水剂可以有效改善料浆的流动性，降低粘度，从而提高输送效率。同时，论文还研究了温度、pH值等因素对料浆稳定性的影响，为实际工程中的料浆配制提供了参考依据。

在研究成果的应用方面，论文结合工程实例，验证了所提出的优化方案的有效性。通过对某矿山充填系统的模拟计算，发现采用优化后的输送参数后，管道压力损失降低了约15%，输送效率提高了10%以上，证明了研究的实用价值。

总体而言，《高浓度充填料浆流变特性及其管道输送模拟优化研究》是一篇具有较高学术价值和工程应用前景的论文。它不仅深入分析了高浓度料浆的流变行为，还通过数值模拟和实验验证，提出了切实可行的优化方案，为矿山充填工程的安全、高效运行提供了理论支撑和技术保障。