·10… 工程科学学报，第37卷，第1期 压力损失越快.另外，通过40mm和50mm管道的压 力损失速率远大于流速增加速率.另外，组粒级的浮 力损失曲线可看出，较小的管径，料浆输送就越容易达 选尾砂其料浆输送的黏性过渡流速较小 到黏性过渡流速.因此，在流量一定的情况下，选择直 8 径较大的管道进行输送可以降低输送过程中的压力损 口溢流尾砂实验值 。浮选尾砂实验值 失，以达到节省能耗的目的 线性拟合曲线 6 多项式拟合曲线 10 40mm 黏性过渡流速 9 5 o 50 mm △80mm y=12.08-5.34x+0.83r2 100mm 4 J=2.47+0.32 R=0.993 R2-0,995 1 一线性拟合曲线 3 6 3=-2.976+2.307x,2=0.996 y=0.48+0.23 y=0.57-0.47x+0.33x2 =2.625+0.485x.R2-0.978 R2-0973 R2-0.999 -3.579+2.255x 3/ R-0.989 6 3 1=2.085+0.462x.R2-0.963 流速ms 4.4◆-△A笑，1.067+0202x.R2-0.987 图6不同粒径下流速与压力损失的关系 )y=0.769+0.15x.R2=0.982 0 Fig.6 Relationships of flow velocity and pressure loss at different 2 3 particle sizes 流速m· 图4不同管径下流速与压力梯度的关系 3.2管径对管输压力损失的影响 Fig.4 Relationships of flow velocity and pressure loss at different 为了研究膏体料浆在不同管径的管道中压力损 pipe diameters 失的规律，本次闭路环管实验一共测试了四种管道 图5为不同固相质量分数C的浮选尾砂料浆在 直径：40、50、80和100mm.图7为相同料浆在不同 50mm管道中输送时压力损失随流速的变化规律.从 管径下的压力损失曲线.由图可见，料浆的管输压力 图中可以清楚地看出，料浆输送过程中随着流速增加， 损失随着管径的增大而显著下降，呈负幂指数关系， 管道压力损失存在的两个阶段.另外可以看出，固相 即管径越大，阻力损失越小，减小趋势与管径的次 含量越高，黏性过渡流速越大，说明高固相含量料浆的 方成正比(n<0).因此，在输送过程中可以通过增 压力损失线性增长阶段更宽 大管道直径来降低管输压力损失，从而达到更长的 输送距离 口C=36.65% y=3.097-1.801x+0511x2o 0 7 C-45.38% R2-0.993 4 △C=49.29% 黏性过渡流速=2396r-425214 拟合曲线 y=442.4x42 口=2ms 6 R=0.9799 o=lms 5 R2-0.9966 35362r- △t-0.5m*gl R-0.9999 拟合曲线 4 1=0.421x+2.131 R2=0.979、 3 2 =0.2+1.059.R2-0.9785=0.294033+0.227x 2 R2-0.999 y=286.5x1 R-0.9934 3y=0.167x+0.229.R-0.988 0 1 2 3 4 5 流速/m·s 20 40 60 80 100 图5不同固相质量分数下流速与压力梯度的关系 管径mm Fig.5 Relationships of flow velocity and pressure loss at different 图7管径与压力损失的关系 slurry concentrations Fig.7 Relationships of pipe diameter and pressure loss 图6为相同固相质量分数、不同粒径的料浆（溢流 3.3固相含量对管输压力损失的影响 尾砂和浮选尾砂)在直径50mm的管道中输送时，流速 图8为料浆流速为=1m·s时，浮选尾砂、溢流 与压力损失的关系图.由图可见：当流速小于黏性过 尾砂和底流尾砂在直径为50mm的管道中输送，管道 渡流速时，管输压力损失随着流速呈线性关系，且力度 输送压力损失与料浆中固相质量分数的关系曲线.可 越大斜率越大，压力损失速率越快：当流速大于黏性过 以看出，料浆中固相质量分数对压力损失的影响极为 渡流速时，压力损失随流速增加呈两次多项式增加，压 显著，压力损失随着固相质量分数的增加呈指数增加工程科学学报，第 37 卷，第 1 期 压力损失越快． 另外，通过 40 mm 和 50 mm 管道的压 力损失曲线可看出，较小的管径，料浆输送就越容易达 到黏性过渡流速． 因此，在流量一定的情况下，选择直 径较大的管道进行输送可以降低输送过程中的压力损 失，以达到节省能耗的目的． 图 4 不同管径下流速与压力梯度的关系 Fig． 4 Ｒelationships of flow velocity and pressure loss at different pipe diameters 图 5 为不同固相质量分数 Cwt的浮选尾砂料浆在 50 mm 管道中输送时压力损失随流速的变化规律． 从 图中可以清楚地看出，料浆输送过程中随着流速增加， 管道压力损失存在的两个阶段． 另外可以看出，固相 含量越高，黏性过渡流速越大，说明高固相含量料浆的 压力损失线性增长阶段更宽． 图 5 不同固相质量分数下流速与压力梯度的关系 Fig． 5 Ｒelationships of flow velocity and pressure loss at different slurry concentrations 图6 为相同固相质量分数、不同粒径的料浆( 溢流 尾砂和浮选尾砂) 在直径50 mm 的管道中输送时，流速 与压力损失的关系图． 由图可见: 当流速小于黏性过 渡流速时，管输压力损失随着流速呈线性关系，且力度 越大斜率越大，压力损失速率越快; 当流速大于黏性过 渡流速时，压力损失随流速增加呈两次多项式增加，压 力损失速率远大于流速增加速率． 另外，组粒级的浮 选尾砂其料浆输送的黏性过渡流速较小． 图 6 不同粒径下流速与压力损失的关系 Fig． 6 Ｒelationships of flow velocity and pressure loss at different particle sizes 3. 2 管径对管输压力损失的影响 为了研究膏体料浆在不同管径的管道中压力损 失的规律，本次闭路环管实验一共测试了四种管道 直径: 40、50、80 和 100 mm． 图 7 为相同料浆在不同 管径下的压力损失曲线． 由图可见，料浆的管输压力 损失随着管径的增大而显著下降，呈负幂指数关系， 即管径越大，阻力损失越小，减小趋势与管径的 n 次 方成正比( n ＜ 0) ． 因此，在输送过程中可以通过增 大管道直径来降低管输压力损失，从而达到更长的 输送距离． 图 7 管径与压力损失的关系 Fig． 7 Ｒelationships of pipe diameter and pressure loss 3. 3 固相含量对管输压力损失的影响 图 8 为料浆流速为 v = 1 m·s － 1时，浮选尾砂、溢流 尾砂和底流尾砂在直径为 50 mm 的管道中输送，管道 输送压力损失与料浆中固相质量分数的关系曲线． 可 以看出，料浆中固相质量分数对压力损失的影响极为 显著，压力损失随着固相质量分数的增加呈指数增加 · 01 ·