乳胶基质在输送过程中管内压降的研究.pdf

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1、第3O卷第1期矿冶工程Vol_3O№l2010年02月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2010乳胶基质在输送过程中管内压降的研究①肖凯，刘寿康，邹柏华(湖南金能科技股份有限公司，湖南长沙410012)摘要：采用流变学原理对乳胶基质在管内输送过程中的流动特性进行了分析，得出了乳胶基质在直管、弯管和锥形管道内压降的计算公式，并对系统管内压降进行了计算。研究结果表明，乳胶基质在输送过程中管内的理论计算压降与实测压降具有较好的一致性。关键词：流变学；乳胶基质；压力；管路；输送

2、中图分类号：U37文献标识码：A文章编号：0253—6099(2010)02—0017—04ResearchonInnerPressureDropduringtheTransportationofEmulsionMatrixXIAOKai，LIUShou—kang，ZOUBai—hua(HunanKenonScienceandTechnologyCoLtd，Changsha410012，Hunan，China)Abstract：Basedontherheologicaltheory，characteristicsof

3、emulsionmatrixduringpipelinetransportationwasaria—lyzed，andformulatocalculatepressuredropforemulsionmatrixinstraighttube，syphonandcone—shapedtubewasde·．rived．Thepressuredropinthepipelinesystemwasobtainedthroughcalculation．Researchresultsshowthatthetheoret—icalv

4、alueofpressuredropforemulsionmatrixduringtransportationiswellconsistentwiththeactualmeasuredvalue．Keywords：rheology；emulsionmatrix；pressure；pipeline；transportation乳胶基质是乳化炸药现场混装车的原材料，系指反映线性粘弹塑性材料的性质。通过这些基本元件的氧化剂水相溶液与复合油相溶液在乳化剂作用下乳化相互“并联”或“串联”形成线性模型，然后借助流变模而形成的乳胶

5、体⋯。由于乳胶基质的粘度较大，在乳型来建立材料的本构关系，即应力、应变和时间三者之化炸药现场混装车的乳胶基质输送系统中易于发生堵间的关系。所建立的流变模型是微分型的。塞，甚至造成局部压力过大、温度急剧上升等安全隐患。对乳胶基质在输送管内压降进行分析研究，得出管路压降计算方法，既有利于指导系统管路参数设计，又有利于工作人员在现场作业时找出管路堵塞成因，及时采取有效的改进措施，具有十分重要的实际意义。弹簧粘壶摩阻件1流变学原理及其数学模型图1流变模型基本元件1．1流变学原理流变学是近代力学的一个分支，是研究物质流动流变方

6、程的一般表达式为：和变形的科学，综合研究物质的弹性变形、塑性变形和7-：叩。+十Toe一寺(1)，粘性流动。工程实际中一般采用线性粘弹塑性模型理u二y论进行非线性流变研究。式中丁为剪应力；叼为粘度系数；V为液体的流速；y为线性粘弹塑性模型理论是众多线性粘弹塑性理论液体两平行层之间的距离；为屈服剪切应力；￡为液体中的一种。流变模型基本元件如图l所示。基本元件流动时间；T为与物体性质有关的常数，称为松驰周期。①收稿日期：2009-09-17基金项目：湖南金能科技股份有限公司乳化炸药现场混装车项目作者简介：肖凯(1983一

7、)，男，湖南衡阳人，硕士研究生，主要从事乳化炸药生产线和混装车的研究。矿冶工程第3O卷1．2Bingham模型2孚南俞过程中管内压力的分析Bingham模型又称粘塑性体，是由Bingham最先提出的一种理想物体]。根据以上分析可知，乳胶基质类似于一般Bing-在式(1)中，对于r／≠0，r。≠0而T=∞的物体，即ham体，因而泵送乳胶基质可认为是Bingham体在推为Bingham提出的粘塑性体，其模型如图2所示。胶力作用下沿管道的流动。如图4所示，考察长度为z体溶液和悬浮液都属此类。当丁

8、的受力平衡状况：发生变形，这时=(。为弹簧变形)；当丁>。时，△P叮『r=2叮Trf7在并联部分发生与应力(丁一。)成正比的粘性流动，则：即一丁。=r／警(’，为粘性元件的变形)。其流变方丁=△P，r(3)，程为：dV(2)J『=丁。+叩图4Bingham体沿管道流动示意玎图2Bingham模型把式(2)代入式(3)司得：=一下o㈩L斗式(2)