补充资料：尾矿浆体流变学

尾矿浆体流变学
rheology of tailings slurry

welkuongJ一ongt一l一ub.Qnxue尾矿浆体流变学(rheology of tailingsslurry)研究尾矿浆体流动与变形一般规律的基础理论学科，属于流体流变学范畴。尾矿水力输送系统的设计最终要取决于浆体的性质，而尾矿浆体流变学所揭示的各种性质浆体的流动规律，为尾矿水力输送系统的设计奠定了理论基础。 流体在流动时受剪切而产生切应力和切应变。以切应力r为纵轴，切变率d“/dy为横轴绘成的切应力-切变率曲线为流体的流变曲线(见图)。它的数学表达式为流体的流变方程，方程中的参数称为流变参数。影响浆体流变特性的因素有浆体的温度、介质的特性和固体颗粒的特性(包括固体颗粒的粒径、形状和含量等)。 川厂夕 侧!/一了/一护砂口 )声尸 切变率d“/dy— 流体流变曲线 1一牛顿体;2一宾汉体;3一膨胀体;4一伪塑性体 流体模型由于流变特性的不同，流体模型分为牛顿流体和非牛顿流体两大类。 牛顿流体切应力与切变率成正比，无初始屈服应力的流体，其流变曲线为一条通过原点的直线(曲线1)，流变方程为 r一产du/dy式中流变参数产为粘度，即该直线的斜率。这类流体的层流性状可用一个流变参数尸来表征。水和形状对称的大颗粒(粒径大于50一7即m)、低浓度尾矿浆体的流动一般具有牛顿流体的特征。 非牛顿流体除牛顿流体外的其他流体，其流变曲线在直角坐标上为不通过原点的直线或通过原点的曲线的流体。这类流体又可分为与时间有关的非牛顿流体和与时间无关的非牛顿流体两类。与时间有关的非牛顿流体在给定的切变率和温度条件下，视其切应力随时间是增大还是减小，又可分为凝胶体和触变体。与时间无关的非牛顿流体可再分为宾汉流体和幂率流体等宾汉流体为切应力(r一r。)与切变率成正比，有初始屈服应力:。的流体，其流变曲线是在切应力轴上有截距r。的一条直线(曲线2)，流变方程为 r一r。=叩du/d夕式中r。为初始屈服应力;叩为刚度系数，与粘度有同一量纲。这种流体在静止时有一定的刚度，当流体切应力小时不流动，只有在初始应力超过:。时才开始流动，其性状和在切应力(:一:。)作用下的牛顿流体一样。幂率流体为切应力:与切变率不成正比的流体，其流变曲线在直角坐标上是通过原点的曲线，流变方程为 r一k(du/d夕)刀式中k为流体的“稠度”;n为流动指数。当n>1时为膨胀体(曲线3)，n<1时为伪塑性体(曲线4)。 矿浆流变特性测定选矿厂排出的尾矿浆体，除少数属于或近于牛顿流体外，多可采用宾汉体模型或伪塑性体模型模拟。流变模型代表理想条件下的流动规律，实际上，浆体的流变特性在很大切应力范围内是不致的应对给定的浆体在较大切变率范围内(实际管路中可能遇到的)确定其流变参数。为估计非牛顿体的流动性状，需测定浆体的性质。对于宾汉体要测定刚度系数和屈服应力。常用毛细管粘度计或同心圆筒式粘度计来测定，根据测定结果绘制出流体的流变曲线，确定其流变参数。宾汉体流变方程为点函数形式，实验中不易测量，实用中采用近似流变方程 r*一3/4r。十抓sv/D)式中:w为边壁切应力;V为平均流速;D为毛细管直径。

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