基于CFD-DEM耦合的螺旋管料浆输送特性与磨损分析

作者：刘行; 吕文生^*; 杨鹏; 杨超

来源：矿业研究与开发, 2022, 42(11): 200-207.

DOI：10.13827/j.cnki.kyyk.2022.11.007

• 管道磨损
• 料浆输送
• 螺旋管
• CFD-DEM
• 颗粒分布

为解决高浓度充填料浆水力输送过程中水平管路磨损严重的问题，提出了采用三纹螺旋管进行料浆输送的方案。应用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)对料浆输送过程进行了数值模拟研究，探究螺旋管道的料浆输送特性及管道磨损规律。结果表明，普通管道的磨损主要发生在管道底部，且磨损主要由颗粒滑动摩擦造成，而螺旋管中磨损较均匀地分散到管壁上。当入口速度为1.2～2.4 m/s,颗粒平均粒径为1.2～2.1 mm时，螺旋管的最大及平均磨损深度相较于圆管分别降低了17%～34.6%及72.6%～87.7%。螺旋管在保证料浆连续输送的同时，极大地降低了水平管道磨损，为充填管路设计提供了新思路。

• 单位
  北京联合大学; 北京科技大学