选煤厂重介悬浮液管道长距离输送阻力损失计算

闫玉森; 李倩; 鲍震; 王洪涛

doi:10.13436/j.mkjx.202610009

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10) : 45 -50. DOI: 10.13436/j.mkjx.202610009

选煤厂重介悬浮液管道长距离输送阻力损失计算

闫玉森, 李倩, 鲍震, 王洪涛

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摘要

当重介悬浮液泵入管道系统叶轮高速旋转时，管道内硬质颗粒会与叶轮叶片、管道内壁面发生滑动摩擦，产生输送阻力，使得原本的柱塞流-剪切流流变状态发生畸变。而发生畸变的流变状态会引发管道壁面产生滑移效应，使得壁面剪切应力出现偏差，造成浆体内磁铁矿加重质与细煤泥颗粒弥散运移时出现显著附加能耗，导致沿程阻力累积偏差指数明显偏高。为此，提出选煤厂重介悬浮液管道长距离输送阻力损失计算方法。采用双参数Bingham流体模型重构柱塞流-剪切流双区域本构关系，引入滑移速度畸变修正项，构建考虑管壁滑动摩擦的流变学模型，通过非牛顿等效雷诺数判别柱塞流-剪切流双区域畸变流变状态；针对剪切应力偏差问题，基于流变本构参数对壁面剪切应力进行修正，引入固相增阻系数量化磁泥弥散附加能耗，整合得到直管段综合阻力，结合全管网局部阻力、地形高程位能损耗叠加得到全域总阻力水头损失，最终得出阻力损失量。实验结果表明，所提方法沿程阻力累积偏差指数维持在0.02以内，多能耗耦合解耦度达99.5%以上，计算值与实测值贴合度高。