梁运涛，王树刚，张腾飞，王继红

（1.煤炭科学研究总院沈阳研究院 煤炭安全技术国家重点实验室，沈阳110016；2.大连理工大学 土木学院，大连116024）

区域供冷在城市用电结构优化中扮演重要角色［1］。冰浆流体作为蓄冷介质，因具有良好的热物性、传输性及相变特性正日益受到人们广泛关注。作为冰浆介质工程推广的基础性研究，冰浆流体阻力特性成为当前各国学者的研究热点。目前所采用的研究方法多以实验测试为基础，结合描述冰浆流体的Bingham、Herschel－Bulkley、Powder Law 和Casson等非牛顿流变特性［2－5］，建立冰浆流体管道压降预测模型。此类模型虽然能够在一定范围内较为便捷地预测出冰浆流体阻力特性，但适用条件苛刻，难以同时兼顾输送管径、管速、冰粒子的浓度、粒径、载流体的种类及添加剂的浓度等多因素对阻力特性的影响。近年来，固液两相流计算流体力学（CFD）模拟技术为研究冰浆流体阻力特性带来了新的契机。笔者以冰粒子与载流体所构成的固液混合物为研究对象，采用无相变过程的两相流混合模型，运用CFD模拟为工具，对不同工况下浆体所表现出的牛顿与非牛顿流变特性给予分段考虑，将CFD模拟结果与既有文献实验数据及其它模型预测结果进行对比分析。

1 数学模型

基于无相变过程的两相流混合模型［6－9］，描述其流动特性的数学模型可表示如下。

1.1 连续性方程

式中：ρm为混合相流体的密度，kg·m－3；um为混合相流体的速度，m·s－1；▽为拉普拉斯算子。

1.2 动量方程

式中：i＝1和2分别为液体相和冰粒子相；……