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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明涉及数值模拟计算领域，特别是涉及基于Fluent的风积砂粉煤灰膏体料浆输送速度与管径确定方法，包括确定风积砂粉煤灰膏体料浆的组分及比例；保持膏体料浆充填量不变，选择多种输送速度与充填管道管径组合，充填管道选用水平直管，采用Fluent软件模拟；基于完整滑移层或者预期厚度滑移层，确定输送速度范围[va1，vb1]；综合颗粒沉积规律确定膏体充填的输送速度范围[maxva1,va2，vb1]；充填管道选用水平弯管，采用Fluent软件模拟，综合壁面冲蚀规律确定膏体充填的输送速度范围为[maxva1,va2，minvb1,vb2]。本发明在综合考虑膏体颗粒运移规律、管道壁面冲蚀规律、阻力损失规律的基础上，给出了一种合理确定风积砂粉煤灰膏体料浆输送速度与充填管道管径的方法，提供了一定的借鉴作用。

主权项：1.基于Fluent的风积砂粉煤灰膏体料浆输送速度与管径确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：基于煤层埋深、地层控制要求计算所需的膏体料浆凝固后的强度，据此调配风积砂粉煤灰膏体料浆各组分的比例，所述膏体料浆主要包括风积砂、黄土、粉煤灰、水泥和水，且所述膏体料浆中低于20um的细小颗粒含量不低于15％；S2：根据工作面的日平均产量，或者日平均形成的采空区体积，计算单位时间内所需的膏体料浆充填量；在保持膏体料浆充填量不变的情况下，选择多种输送速度与充填管道管径组合，所述充填管道选用水平直管且设置成水平状态，采用Fluent软件模拟不同组合下输送时充填管道内壁滑移层厚度以及膏体料浆中的颗粒沉积情况；所述滑移层为膏体输送过程中在充填管道内壁面形成的一层由细小颗粒和水组成的低粘度覆盖层；S3：分析不同组合下输送时充填管道内壁滑移层厚度变化规律，确定要获得完整的滑移层或者要获得预期厚度的滑移层时输送速度范围[va1,vb1]，基于输送速度确定对应的输送管道管径；S4：分析不同组合下输送时充填管道内颗粒沉积规律，根据充填管道内颗粒沉积规律确定使膏体料浆的颗粒形成稳定悬浮状态时的最小输送速度va2，比较va1与va2，取两者较大者作为最小的输送速度，即综合滑移层厚度和颗粒沉积规律确定膏体充填的输送速度范围为[maxva1,va2,vb1]，基于输送速度确定对应的输送管道管径；S5：在保持膏体料浆充填量不变的情况下，选择多种输送速度与充填管道管径组合，所述充填管道选用水平弯管且设置成水平状态，用于模拟地面充填管道部分或井下充填管道部分出现转弯的情况；采用Fluent软件模拟不同组合下输送时充填管道壁面冲蚀情况；根据充填管道内壁面冲蚀规律确定使充填管道弯管处不冲蚀或者在预期冲蚀范围内的最大输送速度vb2，比较vb1与vb2，取两者较小者作为最大的输送速度，即综合滑移层厚度和颗粒沉积规律以及壁面冲蚀规律确定膏体充填的输送速度范围为[maxva1,va2,minvb1,vb2]，基于输送速度确定对应的输送管道管径。

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百度查询： 中国矿业大学 基于Fluent的风积砂粉煤灰膏体料浆输送速度与管径确定方法