陈延伟，王志强，王影杰，张自强

(长春工业大学 机电工程学院，吉林 长春 130012)

0 引 言

为解决开挖路面施工对环境、交通的影响，提出一种新型的小口径地下管道挖掘机。由于整机外径尺寸较小且内部系统繁杂，而泥水平衡排土方式具有结构简单，占用空间小，输送效率高等优点，因此，选用泥水平衡式排土方式，其主要包括泥水输送系统和泥水处理系统。泥水输送系统是将刀盘切削下来的土渣与泥水舱中的泥浆混合后通过泥浆管道输送到地面上的泥水处理系统中，经过处理后重新调配泥浆送入泥水舱中循环使用[1-3]。

由于泥浆本身属于复杂的固液两相流，使得泥浆管内的泥浆输送情况更为复杂，压力损失更大。不仅要保证泥浆的正常输送，还要克服管道内的压力损失，这就大大提高了对泥浆泵的要求。张宏兵[4]等运用混合模型对水平直圆管内两相流运动进行了研究，获得挟沙油混合流体速度大于挟沙水混合流体速度的结论。汪建兴[5]等研究了细小直角弯管流道的压力损失及迪恩涡特性。何创新[6]等研究了管路泥浆流动局部损失的数值模拟方法。马晓阳[7]等研究了水平90°弯管内水和沙粒两相混合流动特征，给出了水和沙粒混合流动过程中一些重要的流动参数。对于改变参数对泥浆在管路中流动的影响这部分的研究较少。

采用Fluent中混合两相流模型，分析了不同入口流速、不同的弯曲半径、不同的颗粒浓度及不同水平长度对管道内流体的压力速度分布，对提高管道输送效率及延长管道寿命，同时为泥浆泵的控制提供了一定的参考。……