某全尾砂膏体流变参数测量及其流变模型优化

颜丙恒^1,2，李翠平^1,2，王少勇^1,2，侯贺子^1,2

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：全尾砂膏体在管道输送设计时需要选取合适的非牛顿流变模型。但全尾砂膏体在进行流变参数测取实验时,其颗粒种类、粒度分布及其内部结构不能保证在每一份测量试验下均相同,故全尾砂膏体流变参数测量重复率较低且其流变模型选择不够精确,直接影响了管道输送阻力值的大小。针对以上问题,基于全尾砂膏体在恒定剪切速率下存在剪切应力松弛的特性,待其剪切流动达到"等结构"状态后再测量相应的剪切应力-剪切速率关系。基于多次测量均值法降低流变参数测量的随机误差,并通过模型多参数依次拟合法求取最适宜的流变模型。研究结果表明,本次实验最优模型为Bingham伪塑性体模型,最优流变参数为幂律指数n=0.7,屈服应力82.24 Pa,稠度系数4.941 Pa·s,各样品组之间流变参数拟合差异较小,实验方案能够获取较精确的流变模型。

关键词：全尾砂膏体;剪切应力松弛;流变参数;Bingham塑性体;Bingham伪塑性体;