高浓度浑水的粘滞系数_刚度系数_

� � !年 ∀ 月 水 利 学 报 # ∃ % &∋ & ( % ) ∗ + , 第 ∀ 期 高浓度浑水的粘滞系数−刚度系数. / 费 祥 俊 −清华大学 . 高浓度浑水一般属宾汉体 , 现有浑水粘性的研究成果 , 多数只能给出宾汉极限剪应 力及刚度系数与浑水浓度 − 或含沙量 . 关系的经验达式 0 这些经验公式 , 各 自限于一 定的试验条件和所利用的颗粒级配特性 , 彼此之间出入很大 〔‘’一 〔‘ ’ 0 所以不 能 获得统 一和比较满意的表达式 , 除了测验浑水粘性的设备或技术条件外 , 主要还是影响浑水枯 性的因素太多 , 尤其在含沙量很高及泥沙颗粒很细的情况下 , 水沙混合物所形成的浑水 体系 , 一般属胶体悬浊液 , 在固体颗粒小到一定程度以后 , 水与固体颗粒之间存在的物 理化学作用 , 成为影响浑水粘性的主导作用 0 再加上固体矿物成分 、 液体性质 、 温度等 因素使高浓度浑水的粘性变化非常复杂 0 因此 , 大多数浑水粘度表达式的共同特点 , 是把固体体积浓度 − 或含沙量 . 作为影 响浑水粘性的综合因素来反映 0 这在浑水浓度不高时 , 其所得结果还比较接近 1 但浓度 提高后 , 固体颗粒大小、 组成等因素就显得十分突出 , 往往在同一浓度下 , 细颗粒含量 多的浑水 , 其粘性要比颗粒组成较粗的大得多 0 因此在高浓度情况下 , 只有固体颗粒体 积浓度这一个变量的粘度公式 , 就不能很好表达浑水的粘度变化 0 � � 2 2一 2 3年沙玉清 〔‘’根据西北水利科学研究所的资料 , 提出含有粒径因素的浑水相 对粘滞系数公式 下4 5了, 0 ,种 6 7 一二 0一气了 、 � � 一 8 。 5 !了9万 7., − � . 式中 种 , 系浑水粘滞系数与同温度清水粘滞系数之比 , 下, , 下分别为浑水与清水的容重 , 8 。为体积浓度 , : ; 。为中值粒径 0 � � < 年钱宁 、 马惠民 〔”根据官厅 、 塘沽 、 包头等地四 组细沙的粘度试验结果 , 提出浑水相对粘滞系数公式 户 6 7 − � 一 = 8 。 . 一 ! · < , − ! . 式中经验系数 = , 根据试验的四组资料为= 二 ! 0 2一 2 0 � , 修正了 > ?; ≅? Α 公式中 = 一 � 0 ∀< 的定常值 , 一定程度上反映了颗粒组成及浑水物理化学性质对浑水粘性的影响 0 但上述 试验浓度一般未超过体积浓度 �< Β 0 褚君达 〔‘ ’从爱因斯坦公式灿 6 一 � Χ ! 0 < 8 。 出发 , 得 到在浓度高时浑水相对粘滞系数公式与式 − ! . 一致 0 并假定薄膜水层厚度一定 , 用前 人的研究资料 , 验证有效浓度与固体浓度比值= 的经验式为 = Δ � Χ Ε 0 ! 2 艺 − 』Φ ‘5 : ‘ 了 . , − ∀ . 本文系高含沙水流运 动研究的初步成果 之一 。 工作 中钱宁及本室同志给予了指导帮助 , 霍志清参加了试验 工作 , 陈庆辉作了部分校核 。 水 利 学 报 � � !年 式中 : 、及 刁Φ 、分别为分组粒径及相应的重量百分比 0 张世奇 〔 < ’应用较粗颗粒的沙样 −: ; 。 Γ Ε 0 �毫米 . , 进行粘性试验 , 结果总结 出式 − ! . 中的= 值为 = 7 � 0 2 ∀ < Η 。一 。 · 。 ‘ “ , − 2 . 式中气 1 7 艺 Ι: ‘一 :副刁Φ 1 , : 。为平均粒径 0 经验算 , 上式适用于较粗颗粒的浑水 0 此外 , 张浩 、 任增海等 〔ϑ 〕把影响浑水粘性较大的细颗粒含量 , 以 : Κ Ε 0 Ε! < 毫米所 占的重量百分比月表示 , 引入相对粘滞系数的经验公式中 0 根据不同级配的渭河 、 洛河 沙试验结果得 Λ Ε 0 ϑ ∀ 3 , 8 。 Χ � 热一班一� 0 ∀ ∀ 下, 8 。召, , “丽 式中下, 为泥沙比重 0 这些考虑 , 比 以往单纯以体积浓度8 。来表达的经验式有所改进 , 但 仍是十分近似的 0 爱因斯坦在稀浓度 、 球状颗粒 、 均匀粗沙的条件下导出了浑水相对粘滞系数理论公 式 ” Λ 一 � Χ ! 0 #8 。, − ϑ . 从上式出发 , 在某些假定条件下可以推出在高浓度 、 不均匀沙情况下的相对粘滞系数关 系式 0 如先假定颗粒周围不因电化学作用带有束缚水 , 把混合沙按粒径由细到粗分成几 组均匀沙 −每组粒径大致均匀 . , 这样可以分组使用爱因斯坦公式 , 推导出混合沙在高 浓度时的相对粘滞系数公式 户 6 7 −� 一 8 。. 一 ’ · ’ , − 3 . 展开上式 , 取前两项 , 即为爱因斯坦原式 0 现在再回过头来对原来的假定加 以改正 , 在有水合作用的条件下 , 浑水的有效浓度 大于纯固相的体积浓度 , 这时式 − 3 . 中的8 , 应以= ‘8 。代替 , 即 脚 Λ Δ −Μ 一= 了8 。. 一 ! ‘ < , − . 这里= ’Γ � , 其含义为浑水有效浓度与实际固体体积浓度之比 , 或 称 有效浓度系数 , 困难就在于确定式 − . 中的= 产值及研究影响= 5 值的因素 0 可以设想 , 在一般情况下影响浑水粘度的浓度有效成分应包括 Λ − � . 固体颗粒体积 0 它在单位体积浑水中所 占分额 刁Ν 1 , 其值即纯固相的体积浓 度8 。 0 − ! . 与固体颗粒牢固结合的束缚水体积 0 假定固体颗粒的等容直径等于 : , 相应 的单粒体积为Ν 。 一 −二 5 ϑ .: ’ 0 单位体积内颗粒数 目Ο 7 几5 Ν 。 一 ϑ Π 5 二 : ’ , 颗 粒 周 围束 缚水层厚度 占 , 束缚水体积可以近似地定为二 : , 己Η , Η 系形状系数 0 这样 , 单位体 积 浑 水中束缚水总体积应为 口Ν Θ 7 Ο 二: ’占Η Δ −ϑ Π 5 : .∀ Η , 对于混合沙 , 由于颗粒大小不均匀 , 上述单位体积浑水中的束缚水总体积可改写成 』Ν Θ Δ ϑ 8 。刃−Ρ ‘5 : 、.舀。 , 式 中: ‘, Ρ ‘分别为分组粒径及其相应的含量百分数 0 第 ∀ 期 高浓度浑水的粘滞系数 〔刚度系数 . − ∀ . 被固体颗粒所包围 、 难能与外面 自由水发生交换的所谓封闭水的体积 0 在单 位体积浑水中封闭水所 占份额刁Ν , 7 二8 。 , Σ 为比例系数 , 它将随体积浓度改变而变化 0 图 � 为单位体积浑水中, 固 、 液分布示意图 0 在浓度较高的范围内 , 封闭水随着固体体 积浓度提高 、 颗粒排列加密而减少 0 这样 , 浑水浓度的有效成分 为口Ν Ι Χ Χ 刁Ν , 十刁Ν 。一 Π 仁� Χ ϑ万−Φ , 5 : ‘.ϑ。十仇〕, 有效浓度系数= ‘为 = ‘ Δ Μ Χ ϑ另−Ρ‘5 : ‘.乙Η Χ 饥 , − � . 当浑水浓度较稀时 −如 8 。Κ ∀ Β . , 固体颗粒之间由于双电层的存在而彼此分 散 , 不存在上述第三部分的体 积 , 这 时 浓度 增加 方向 一 图 � 浑水 中固 、 液两相 分布示 忍 图 图中 Λ Χ 表增加 , 一 表 小 减少 饥 一 ,, = ‘ 7 � Χ ϑ万−Φ ‘5 : 、.ϑ Ε 0 因此在稀浓度时 , 爱因斯坦公式为 户 , Δ � Χ ! 0 < Τ Μ Χ ϑ万−Φ ‘5 : 、.ϑ。〕8 ? 0 − � Ε . 中国科学院化工冶金研究所为红壤土矿矿浆在 稀 浓 度 下 测 得 的 相 对 粘 滞 系数 户 , 一 � Χ ϑ 0 ϑ 38 Λ , 部分地证实了这一情况 0 当浑水浓度很高时 − 如Π Γ !< 一 ∀ < Β , 与颗粒大小有关 , 粗颗粒相应的浓度高 . , 固体颗粒之间排列紧密。 对于颗粒组成较细的情况 , 仅有的孔隙几乎全部被束缚水所填 充 , 上述第三部分的体积也几乎不存在 , 这时Σ 7 Ε , 有效浓度系数= 尹为 = , Δ Μ Χ ϑ万−Ρ ‘5 : ‘.ϑ · Η , − � ! . 并完全由颗粒级配特性所决定 0 如颗粒组成较粗且较均匀 , 则情况有所不同 , 这时即使 颗粒之间排列紧密 , 仍有一部分并未被束缚水填满的孔隙 0 这部分孔隙中如存留的为 自 由水 , 则 Σ 一 Ε 0 如还有一部分被包围的封闭水 , 则饥 斗 , , 但其值一般不会很大 , 为 方便起见 , 把饥值包含在系数 Η 之中 , 仍用公式 − � � . 来表示有效浓度系数 0 这样在浑 水浓度很高时 , 相对粘滞系数表达式可写作 。 , 一卜一−� Χ ϑ Λ舒·.Α 。〕一 ! ’ < · − � ! . 从上式可得 , 当浓度不断增加达到Π 7 �5 Τ � Χ ϑ另−八 5 : ‘.∀ Η 〕时 , 相对粘滞系数达到 无限大 0 这意味着浑水中含沙量极高 , 以致其性质和固体完全一样 , 把这浑水浓度定义 为极限浓度 − 粘性极限浓度 . , 并以8。表示 , 则8、二 Ι5 = ‘ 7 � 5 仁� 十 ϑ万−Ρ、5 : 、.己“〕0 当浑水浓度在较稀与很高范围内时 , 封闭水对浑水的粘性影响颇大 0 具体的饥值大 小及其变化规律 , 只能通过试验予以估算 0 为确定不同条件下式 − . 中的= ‘值 , 进而求得浑水相对粘滞系数的 表 达 式 , 我 们选用了具有不同颗粒级配的十一种混合沙沙样 , 进行浑水粘度试验 , 其 粒 径 范围 从 : Κ Ε 0 ΕΕ �毫米到 己一 。0 �ϑ 毫米 ,试验的浓度范 围为8 。 7 3 0 ϑ 7 2∀ 0 < Β ,其特性详表 � 0 采 用毛细管粘度计 , 管径 − 内径 . Ε 0 ∀ ! 厘米 , 长 � !Ε 厘米 , 可在毛细管上 、 下端加压 , 以 学 报 � � !年 表 � 试验沙样级配特性 −单位 Λ 毫米 . : 《 Ε 0 Ε � , 0 : Λ ? 5 : Θ 、Υς一��、‘&9Α;&∋&0ΩΑ仁0!Υ 0Ξ月000000600000000 00000月000胜0000000‘几月 ∗ ? + ∗ Ε 0 � + ∗ Ε 0 ! + ∗ Ε 0 2 + ∗ Ε 0 Ψ + ∗ + 刀 � 0 1 + ∗ ! 0 , + ∗ 2 + 月 � + ?∗ ! 。 ϑ ! 。 ϑ � ! 。 3 Ε ! 。 3 � ! 。 3∀ ! 。 3 2 ! 。 3< ! 。 33 ! 。 3 ! 。 3 � ! 。 Ε 3 ! ϑ< ϑ Ε < � 。 < 2 ∀ 。 ! ∀ 了 ∀ Ε � � � < 。 � 。 Ε Κ ! 。 , Ε 。 Ε Ε 2 2 Ε 。 Ε Ε <Ε Ε 。 Ε Ε ϑ Ε Ε 。 Ε Ε �Ε Ε 。 Ε ! ! Ε 。 Ε ∀ Ε 。 Ε < 3 Ε 。 Ε 3 3 Ε 。 Ε � Ε Ε 。 � Ε ϑ Ε 。 � � 2 Ε 。 Ε ∀ 2 Ε 。 Ε ϑ Ε Ε 。 Ε� 2 Ε 。 �! ϑ Ε 。 �续∀ Ε 。 �< Ε Ε 。 �< ! Ε 。 �< ∀ Ε 。 �< 2 Ε 。 �< < Ε 。 � < < 3 。 Ε ϑ � Ε 。 Ε Ε � 2 。 ! ! 2 。 Ε Ε ! � 。 ∀ ! 。 Ε Ε ! Ε 。 ϑ 3 ϑ 。 �2 ∀ 。 3 � ! 。 ϑ 2 ! 。 Ε � 黄河花园 口 花园 口 沙与芦沟桥 沙混 合选配 永定河芦沟桥 保证管中浑水保持层流 0 试验得出的各组沙样浑水相对粘滞系数与颗粒体积浓度关系点绘在半对数纸上 − 图 ! . 0 根据试验结果 , 按公式 − . 推算各组沙样不同浓度下的瓦‘并 点 绘 出试验组次 中部分组的= 5 一8 。关系 −图 ∀ . , 其他各组关系趋势相同 , 未一一示出 0 在稀浓度下 , 如 前述由于Σ 值减小 , = ’值又随浓度8 。降低而趋小 0 在稀浓度下的浑水 粘滞 系数 , 按 现有各公式计算所得差别不大 , 这里未作专门测试 0 由图 ∀ 可见 , 在试验的浓度范围内 , = ’值随着浑水体积浓度的增加 而 减 少 , 当浑 水体积浓度8沂及大时 , = 5 值减少越来越慢 , 终于趋近不变 0 为方便计 , 这里把 = 5 接近 不变时的值写作= , 即极限浓度8。的倒数 0 这样 , 根据图 ∀ 试验成果 = 5 一8 。关系线伸 延的渐近线 , 可以定出相应颗粒级配的极限浓度 0 换句话说 , 极限浓度可用作表达泥沙 颗粒组成大小的特征参数 0 在极限浓度时 , = ‘7 = 7 � Χ ϑ万−Φ ‘5 : ‘.加 , 其中ϑ另 Φ 、5 : 、不是别的 , 正是单位体积 内固体颗粒的总表面积 0 对于颗粒组成越细的泥沙 , 单位体积内颗粒总表面积越大 , 相 应的极限浓度亦越小 , 反之则极限浓度越高 0 以黄河中游高含沙水流特性为例 , 来 自渭 河 、洛河的泥沙组成较细 , 浑水极限含沙量不超过 � Ε Ε Ε公斤 5 米 ∀ 0 来 自皇甫川等粗沙来源 区 , 泥沙组成较粗 , 单位体积内颗粒总表面积较小 , 浑水极限含沙量高达 � < Ε Ε公斤 5米 ∀ 0 ΖΖΖΖΖ ∋ [ 汉汉汉 �,, [ 一一5555555 洲洲曰 一555555555555 55555 5 555ΖΖΖΖΖΖΖ厂粼粼粼 刀一一厂厂厂厂 少少 一一一丫一川川滩篡篡篡篡户户户户户户户户户一一一 ∴∴∴∴∴ ]]]一一太轰舞舞二妄乡刀刀刀刀声声声声声 [[[二二遥翼髦髦髦髦髦尸尸尸尸尸尸 又又又⊥⊥⊥ ⊥火火叉⊥⊥⊥ 7 、 777 “色色色 大目孟::: ⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥ ⊥⊥⊥ 城义义全全一令 ]]]]] 一黔黔义义义义热热、、七七七七七七七七七卜卜卜卜卜、‘ 、、、、、、 77777777777 _____ 片一一一�二 0下二二卜卜卜卜不牡牡二二二二二二 6 八 艺丛卫卫ΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖ 刀的的 厂] 一一�下万石石吮吮吮吮吮吮吮尹尹尹 一 伦澎澎 口了 口月 口之 以。 口9 口为 必子 ‘‘, 介 图 ! 各组沙样浑水的 召 , 7 8 。关系 图 ∀ 各组沙样浑水的= 了一8 0 关系 第 ∀ 期 高浓度浑水的粘滞系数 − 刚度系数 . 表 ! 为本试验十一组沙样按其颗粒级配曲线计算的另Φ ‘5 : ‘与对应的极限浓度 8、值 − 由 图 ∀ = 5 7 8 。的渐近线确定 . 0 其关系如图 2 0 这样 , 就可以根据泥沙的颗粒级配曲线 , 应用图 2 的8。一万Φ ‘5氏关系 , 求得相应的极限浓度 , 而不需要 通过 式 − � � . 来计算= 或8 。, 、 0 表 ! 颗粒级配特性与极限浓度对应关系 一 5 : ‘ Ζ∀ < ∀ 一⋯∀! ∀ 一 [! � 3一⋯! < 3 一 Ζ! �2 一⋯� 2一⋯�< � 一 Ζ� �! 一 ⎯ ∀ 一 ⋯2 �一 Ζ� ϑ ·8一 】。一】。一 �。一 �。一小 2 < !卜一小 2小 <Ε ∀】万, <小 <小 ϑΕ ϑ 有了8、值或 = 值以后 , 利用图 < 确定= ‘就不困难了 , 方法是把图 ∀的一簇 = 5 7 8α 关系线统一成一条关系线 0 如图 < 所示 , 在双对数格纸上联成了一连续的曲线 , 为了计 , , 0 气 二 � 算及使用方便起见 , 这一关系曲线也可以近又又又又又����� Υ一⊥⊥⊥⊥ ΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖ [[[[[卜卜卜卜⊥ 三三三⋯⋯⋯⋯⋯⊥⊥⊥ 似地用两条斜率不同的直线来表示 Λ 4444444川 Ζ Ζ [ [ 队 �[二 。上止止[[[[[[[川 日 ⋯0 碳淤李于钾钾下“广广 沛沛沛沛沛沛沛沛 [州一[一卜 [川]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] 牙牙叮叮一一一一 � , ΥΥΥ⋯[[[ [[[[[十十十 一一一一 ‘ 一 [[[, [[[ [ 一一一价价价价价价价价价价 Ζ [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[11111 ΖΖΖ ..... ‘ ΙΙ[[[[[[ 4 [六仁一 人 图 ‘ 8 。一 万瑟关系 图 # = 产值的确定 Ε 0 Ε Κ 8 。− Ε 0 !3 时 = ‘ 7 = Χ �⎯ Ε Ε8 艺 − � ∀ . 8 。Γ Ε 0 ! 3 在稀浓度下 − 如8 。Κ Ε 0 Ε < . , 时 、 产 一、 Χ 。0 � <−目攫二.’ − � 2 . 由于封闭水影响减小 , 可以近似地用= 产二 = 0 四 本文推荐的高浓度浑水相对粘滞系数 − 刚度系数 . 表达式 Τ式中 = 产值按式 − �∀ . 、 − Ι吐 . 确定 ⎯ 肠 6 Δ Τ � 一= ’8 。〕一 , · “ 在形式上具有一定的普遍性 , 在内容上通过极限浓度概念 , 综合考虑了固体颗粒大小 、 级配 , 以及表面光滑度等泥沙组成的特点 , 对于一定的水质条件及泥沙矿物成分形成的 浑水 , 原则上普遍适用 0 下面从几个资料对本式进行验证和比较 0 − � . 按本试验十一组沙样的实测灿 , 值与本文推荐公式进行计算的结果作比较 , 相 差甚少 , 详见图 ϑ 0 大多数点据在图中2< 。线上 , 少数点据偏离2< 。线 , 但 偏 离 程 度不 大 。 − ! . 按本试验十一组沙样的实测 灿 , 值与不考虑封闭水影响的相对 粘 度 公 式 仁” 水 利 学 报 � � !年 环 6 一口 一 = 8 。 ⎯ 一 ’ · ‘计算值进行比较 , 除少数点据分布在 2 < “线上外 , 大多数点据在 2 < 。线 上方不远 , 计算值一般偏低 7 ∀Ε Β 。 可见在一般高浓度情况下 , 考虑封闭水对浑水粘性 影响还是很必要的 0 − ∀ . 按本试验十一组沙样的实测灿 , 值 , 与按张浩 、 任增海等推 荐 的 公 式 , 即式 − < . 进行计算的结果比较 , 详见图 3 , 只有很少点据落在图中2< 。线上 0 点据 相 对较 为分散 , 在户 Λ 值高时散乱更为明显 0 计算值平均偏小 Ε 一 � ΕΕ Β , 平均偏大一<Ε Β 0 一一 一一 Ζ 一 一尸尸[[[[[ 一一ΥΥΥ 一 一一 , 一 一 曰曰 一一 一一—一片 ΙΙΙ Ζ Λ ] ] 一 5 ���⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯了二冈 , 卞下]]]]]]]]一 Μ [[[[[[[ 一— 勺口口口一一一一一一’’’ [ 一一一一⋯⋯⋯⋯’ 。。式式式444 Υ丫丫『一翻一一一 一,,,⋯⋯⋯⋯⋯ Ζ[ΛΛΛΛΛ二二‘ 一���日日[[[[[ 门门 [[[[[[[二二 一万夕下一 万平不平二二二二 一一一一 [[[二二万矿不万Ζ、ΔΔΔΔΔΔΔ [444 .4 一一ΑΑΑ奄奄奄 , [ 一一一一一一 一 [[[555555555 ⋯⋯⋯一[444444444 1 [ ΜΜΜ[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ 一一 图 ϑ 计算夕 , 值与实测值比 较 −按本文推荐式计算 . 图 3 计算月 6值与实测值比较 −按式 − < .计算 . − 2 . 按本试验十一组沙样的实测川值 , 与按褚君达推荐 的 公 式 , 即 式 − ! . 、 − ∀ . 进行计算的结果比较 , 详见图 , 也只有少数点据在图中2 < “线上 0 总的 点群分 布情况与图 3 类同, 但稍较密集 , 计算值平均偏小3Ε 一 Ε Β , 平均偏大7 <Ε Β 0 由于实测的浑水粘性资料较少 , 高浓度浑水系统的测验资料更为缺乏 , 所以上述验 算还是初步的 0 一一 一 一一一一一一 Ζ � ��� Ι ΙΙΙ[ [[[ 寸诉诉月月]]]]] 一 Ζ一 ]]]]]]] 月月盯 飞飞飞飞飞飞飞一一 「「「「 一门门门 ΙΙΙ[ ΥΥΥΥΥΥΥΥΥ 了一一一 ΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖ Ζ 、、、 555⋯弓仁]]]]]。。。。。。。。匕000 日日 。 。。 555555555 。。。。。。。。。。。。。。。。。。[ 曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹 七七七七七七七七七 拼拼 泞一一一 4[扭扭 444444444444444444444444444444444444444444444 万一井井 酬酬酬尹二二粼粼耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳 ‘ 一一二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二万一 ΖΖΖΖΖ444 4 4 二互 4 二二二二二二二 努努努 ΖΖΖΖΖΖΖ444 4 土 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 ......... 价价价价 ΖΖΖΖΖ ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ干干 ≅≅≅≅≅ ΖΖΖ ΖΖΖ 一一一」」」」Ζ ΖΥΥΥ一一一一一卜卜‘形夕夕夕 ΥΥΥ Ζ[[[[[ ΖΖΖ 一 �����一一一一一一一一 ΙΙΙΙΙ一一一一一一一一一一毛毛多5555555 ΖΖΖ Ζ[[[[[ [[[一一一川川川川川 [[[⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一 「「「ΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖ Υ [一一一 、谈燕林 汁 异 刀6 图 计算粼 , 值与实测值比 较−按式− ! . 、 − ∀ .计算 . 五 根据本文推荐的浑水相对粘滞系数表 达式 − . − � ∀ . , − � 2 . , 我们 可以 点 第 ∀ 期 高浓度浑水的粘滞系数 −刚度系数 . 绘肠 Λ , 8 。 , 8 ”。之间的综合关系 , 如图 � 0 − � . 具有一定固体颗粒级配的浑 水 , 即极限浓度 8、值一定 , 相对粘滞 系数灿 , 随其体积浓度8 。的提高而加速递 增 , 大体上可以≅ 。一冬8 , 。 线 − 图 � 虚一 ’ 一 ” 一 ] 一 ’ “ ! “ &, “ 一 ’ 、 一 一 7 线 . 为界 , 来区分娜 6值的变化快慢 0 − ! . 对于同一浓度的浑水 , 其固 体颗粒组成特性对相对粘滞系数” Λ 影响 很大 0 这种影响随着浑水浓度的提高 , 而更加显著 0 如图 � 所示 , 当浓度达到 8 。 Δ Ε 0 ! Ε时 , 8 。。二 Ε 0 ∀ ∀ ∀ 的细颗 粒 及 8、一 Ε 0 ϑΕ ϑ 的粗颗粒组成的浑水脚值分 别为 � ∀ 0 及 ∀ 0 ∀ , 即相差四倍以上 0 因此 在实际的高浓度输送的管道或渠道设计 中, 应充分估计到未来运用中可能出现 的各种颗粒级配组成的特性 0 − ∀ . 从图 2 8 Ξ, 。7 万Ρ‘5 : ‘关系线 , 可以看出8 , 的变化规律 0 大致在 8、Γ Ε 0 2< 时 , 8 ”0 值随着颗粒组成变细 缓 慢 从而可 以引出一些有实用意义的结论 Λ 厂厂厂厂厂 矛一一5 产555 555厂厂厂厂厂厂 犬‘‘‘护护护护护护55555洲洲洲洲厂厂 5 [[[[ 555 厂厂[[[[[[[[[[[ 5 利利ΙΙΙ丫丫丫丫丫丫 溯溯溯⋯⋯555 八份份 ,,厂厂厂厂厂444 4丫丫 八333[555 难难55555 八3 555场场产产444444 4 4 4 5 一 4 4止 5 55555 [[[555 乃乃一5 Υ一了5 一万分吸夕尸尸尸55555 , 5 5 5 5 了丫丫丫ΙΙΙΙΙ , Ι 5 5 5 55555」」」5 厂 5 5 5 冷懊懊懊广广声欢犷『『『『」」 , 一 9 了 一 卜 9 5 5 工工工工三三并酬酬酬酬ΖΖΖ 洲 洲 5 沙 「 ’’’ ΖΖΖ 图 � 粼 , , 8 。 , 8 ? Σ 综合关 系图 减少 , 而在8、 Κ Ε 0 2< 时 , 8、值随着颗粒组成变细加 速减少 0 所以把8、 7 Ε 0 2< 作为划 分颗粒组成粗细对灿 Λ 的影响 , 似乎比一般 用 : Κ Ε 0 Ε !< 毫米 − 或 : 小于某一粒径 . 的 百 分比来划分颗粒组成粗细更为合理 0 对于细颗粒组成的浑水 , 其玛值受粒径的影响十分灵敏 1 对于粗颗粒组成的浑水 , 热值受粒径的影响较小 , 以均匀沙为例 , 当: Γ Ε 0 �毫米以后 , 粒径 大小对拼 , 的影响已十 分微小 0 参 考 文 献 仁� 〕 沙玉清 , 泥沙运动引论 。 � � ϑ <年 0 〔! 〕 钱宁、 马惠民 , 浑水的粘性及流型 0 泥沙研究 , 第三卷 , 第三期 , � � < 年 0 〔∀ 」 钱意颖等 , 高含沙水流的基本特性 0 河流泥沙国际学术讨论会论文集, � � Ε年 0 〔2 〕 褚君达 , 浑水的粘滞性 0 河流泥沙 国际学术讨论会论文集 , � � 。年 0 〔< 〕 张世奇 , 浓度与颗粒组成对较粗颗粒浑水流变特性的影响 0 清华大学 , 研究生论文 , � � Ε年 0 〔ϑ 〕 张浩 、 任增海等 , 高含沙水流沉降规律和阻力特性 0 河流泥沙 国 际 学 术 讨 论会论 文集 , � � Ε年 0 Τ 3 ∀ ∋ Η Ο : Α Ι > 0 β 0 , > χ Α ? Ι? δ ε ? φ 8 ? Ο Α ΑΟ Ξ6 Η ΞΑ : # γ ;ΡΑ Ο ;Μ? Ο Λ )φφΑ ≅ Ξ ? φ Η ;γ 6 φΗ Α ΞΗ Ο Ξ , Ρ 6 ? Α Α Α : ΜΟ δ ? φ Ξχ Α β ? γ 6 Ξχ Ι饥 Α 6 Ο ΗΞ Μ? ΟΗ Ι 8 ? Ο δ 6Α; ; ? Ο > χ Α? Ι? δ ε , Ρ Η 6 Ξ ! 0 � � ϑ ∀ 0