泥水盾构环流系统管道输送特性

发布时间：2018-10-23 08:59

【摘要】：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/cm~3增大至1.2,1.4和1.6 g/cm~3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v_i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。
[Abstract]:In order to study the pipeline transportation characteristics of mud shield circulating system, the selection range of operation parameters (vi, ballast diameter d, ballast volume fraction 蠁, slurry viscosity 渭 and density 蟻) is determined according to the actual construction conditions. The fluid mechanics software and discrete element software are used to establish the ballast movement model in the pipeline. The influence of five operating parameters on the pressure loss 螖 p and vs of ballast group in the circulation system is studied by simulation. The results show that vi has the greatest influence on the velocity of pipeline transportation, increasing vi and 蠁 brings great pressure loss to the circulation system, increasing vi and 蟻 can effectively increase the velocity of ballast transportation in the pipeline. When the density of slurry increases from 蟻 = 1.0 g/cm~3 to 1.2g / cm ~ 3 and 1.6 g / cm ~ 3, 螖 p increases by 7.0% and 26.0%, respectively. The vs increases of ballast mass transport velocity are 18.0% and 39.5% vs respectively, and 螖 p increases with the increase of VSI and 蠁. The influence of vi on 螖 p is greater than that of 蠁 on 螖 p, and the trajectory of ballast motion in the simulation model is consistent with the actual project.
【作者单位】： 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;中南大学机电工程学院;中铁十四局隧道工程有限公司;中国铁建重工集团有限公司;
【基金】：湖南省科技重大专项(2014FJ1002) 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA041803)~~
【分类号】：U455.43

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