浆体颗粒属性对渣浆泵性能的影响

浆体颗粒属性指的是颗粒的直径、密度或者比重，这些属性一般不受温度、压力等因素的影响。在研究中，通常认为液固两相流泵中输送的固体颗粒为同种物质。下面主要从颗粒直径及比最两个方面来阐述浆体颗粒属性对渣浆泵性能的影响。

(1)比重对泵性能的影响

液固两相混合流动中，由于颗粒几乎就没有唯一的尺寸，通常为了方便研究，我们只考虑一个平均尺寸，使颗粒相具有一种平均的速度。

研究中做如下假定：固相由均匀颗粒组成，忽略颗粒问的作用力，液体无粘性；

采用分离流动模型，通过分析，当固相密度大于液相时，固相的绝对速度圆周分量小于液相绝对速度圆周分量。

因此，渣浆泵在输送液固两相流时，固相密度或者大于液相时，泵的扬程低于单独抽送液相时的扬程。

(2)粒径对泵性能的影响

渣浆泵的设计、使用中要考虑粒径对泵性能的影响，应用于不同工作环境的泵所输送的介质中的颗粒直径是不同的。

工程中表征颗粒直径的方法很多，如标准平均直径、筛孔粒径、沉降粒径、算术平均粒径、等效平均直径、中值粒径等。

液固两相流中极微小颗粒且能与液相很好的混合，这种混合物可以视为均质流体，其流动可以认为服从一般水力学定律。

颗粒直径的增大意味着惯性力作用影响增大，导致泵内的压力损失增大。

这是由于一定粒径下存在一个使固体沉淀的临界流速。

粒径增大需要增大流速来克服颗粒的沉淀趋势。

若固体粒径继续增大处于粗颗粒或者较大颗粒范围时，惯性力的作用更为明显，此时压力损失和粒径无关。

这是由于重力作用使液固两相流成为两层流动。

颗粒群几乎沿着壁面运动，水流在颗粒群上流动。

低速时颗粒沉淀于壁面，保持静止不动，从而减小了流道的有效过流面积，造成流道相对阻塞，压力损失增加。

但是随着流速增大沉淀层会逐渐变薄，沉淀层完全消失时压力损失最小。

粒经增大表现在泵中主要是颗粒运动轨迹的变化，有资料研究表明：

粒径较小时，在叶轮进口前颗粒轨迹基本上与液相流线重合，在叶轮进口拐弯处，固体质点与液相流线脱离撞击后盖板；

相同比重下，粒径增大颗粒在流道进口处的轨迹趋于平直，大多数颗粒同叶片进口处的轮毂相撞；

同样流速下，粒径继续增大，颗粒的分散性变的明显，这主要是受临界流速的影响。