吴 剑，孙西欢,2，李永业

(1.太原理工大学水利科学与工程学院，太原 030024；2.晋中学院，山西 晋中 030600)

筒装料管道水力输送是当今逐渐蓬勃发展起来的一种新型水力输送方式[1]，其克服了浆体管道水力输送、型料管道水力输送工序繁琐、运输成本高、输送物料单一等缺点[2-4]。而囊体管道水力输送又存在减阻理论不完善的问题[5,6]。筒装料管道水力输送是将圆形管道内的圆柱体作为输送载体，装上物料后，在不同水流流速条件下，借助水流的流动特性，以达到物料空间输送的过程。大量理论及试验研究表明：管道车型号、荷载、输送流量等试验参数的改变都会影响管道车特性，管道车荷重与其运行速度成线性反比关系[7]。同心环状缝隙流动水压强沿管道车外壁到管道内壁呈现先减后增的分布[8]。流量因素对管道车的影响最为明显，输送流量增大，环隙断面的压力值整体增大[9]。

为便于试验分析，本文将管道车料筒概化为主圆柱体模型，附属圆柱体则由支脚结构和万向滚珠组成。水流经过管道车形成的环隙流动概化为水流沿圆柱体母线形成的绕流流场问题。本文的研究结论为合理设计管道车型号、提高运输效率、推动管道车应用进程提供试验依据。

1 试验设计

1.1 试验系统

本试验系统主要由管道系统、动力系统、测速系统组成，试验系统整体布置如图1。本次试验采用多节内径100 mm有机玻璃圆管作为试验管道，测试段布设在弯管出口后4.5 m处。试验时，在水中加入微米级的示踪粒子，水由水泵从储水箱抽出，流入试验管道，通过调节闸阀开度调节流量大小，最后流至储水箱形成一个闭合的循环回路。……