泥水盾构环流系统管道输送特性

作者：夏毅敏; 王洋; 吴遁; 秦邦江; 杨端; 姚菁

来源：中南大学学报(自然科学版), 2017, 48(11): 2889-2896.

• 泥水盾构
• 环流系统
• 颗粒运动特性

为研究泥水盾构环流系统管道输送特性,根据实际施工情况确定操作参数(管道入口流速vi、石碴粒径d、石碴体积分数φ、浆液黏度μ和密度ρ)的选取范围,采用流体力学软件与离散元软件耦合方法建立管道内石碴运动模型,通过仿真研究5个操作参数对环流系统管道压力损失Δp和石碴群输送速度vs的影响规律。研究结果表明:vi对环流系统管道输送速度影响最大;增大vi与φ给环流系统带来较大的压力损失;增大vi和ρ能够有效提升管道内石碴输送速度;当浆液密度从ρ=1.0 g/cm3增大至1.2,1.4和1.6 g/cm3时,Δp增幅分别为7.0%,17.0%和26.0%,石碴群输送速度vs增幅分别为18.0%,30.0%和39.5%,vs增幅大于Δp增幅;Δp随vi和φ的增大而增大,且vi对Δp的影响程度大于φ对Δp的影响程度;仿真模型中石碴运动轨迹与实际工程具有一致性。

• 单位
  高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学; 中国铁建重工集团有限公司; 机电工程学院