長條狀粗顆粒在垂直管路中最小輸送速度試驗研究
符瑜; 肖紅; 夏建新 中央民族大學生命與環境科學學院; 北京100081; 長沙礦冶研究院有限責任公司深海礦產資源開發利用技術國家重點實驗室; 湖南長沙410012
關鍵詞：長條狀顆粒 垂直管道 輸送 最小輸送速度 長徑比
摘要：隨著陸地金屬資源的日益枯竭,深海礦產資源已經成為各國的重要戰略目標。在深海采礦過程中,海底錳結核的形狀除了圓球狀,還有長條狀等,顆粒形狀對固液兩相流管道輸送特性具有很大影響。基于固液兩相流垂直管道提升輸送試驗系統,探究不同工況下長條狀顆粒在垂直上升流中最小輸送速度的變化規律及特性,并得到了長條狀群體顆粒最小輸送速度計算公式。結果表明:長條狀顆粒在垂直管道中上升過程中,顆粒中心軸與輸送方向趨向于垂直,使顆粒在管道截面的投影面積最大化;長條狀單顆粒的最小輸送速度隨著顆粒長徑比增大而減小;在不同長徑比工況下,隨著管段顆粒平均濃度減小,長條狀群體顆粒的最小輸送速度均增大,且隨著長徑比增大,群最小輸送速度減小。
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