山东大学学报(工学版)

作者：刘祥坤,李树忱,王修伟,田野,许京伟,魏清武,赵永曦

单位：1.山东大学齐鲁交通学院, 山东 济南 250002;2.山东大学岩土与结构工程研究中心, 山东 济南 250061;3.济南重工集团有限公司, 山东 济南 250109;4.中铁十四局集团隧道工程有限公司, 山东 济南 250101;5.北京市水务综合执法总队, 北京 100036

关键词：双轮铣槽机,CFD,欧拉两相流模型,泥浆运移规律,施工优化,

基金：国家自然科学基金资助项目(51879150,41831278)

以铣槽机泥浆运移过程为研究对象,利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)中的欧拉两相流模型,对泥浆管中的固液两相流进行模拟,并改变泥浆入口流速、泥浆黏度及密度等基本参数,得到不同参数条件下泥浆整体运移规律。结果表明:随着开挖深度增大,泥浆管压力损失减小,最大颗粒体积分数变化不明显;随着入口流速增大,最大颗粒体积分数呈现先减小后增大趋势,入口流速约为5~7 m/s时具有最小的颗粒堆积浓度;随着泥浆黏度及密度增大,泥浆运移时颗粒堆积情况减少,但泥浆黏度超过2.5 kg/(m·s)时,对泥浆携渣能力的提升作用减弱,泥浆管路压力损失明显增大;对比分析不同地层硬度导致颗粒直径变化对泥浆运移的影响,颗粒直径增大,颗粒堆积情况显著增加。根据模拟结果,对双轮铣地连墙施工提出优化措施,为解决泥浆循环过程中输送阻力大、管道淤堵等问题提供相应指导。

来源：2023年第3期

《山东大学学报(工学版)》期刊编辑部

查看山东大学学报(工学版)杂志2023年第3期