The effect of solid concentration and mixture velocity on the flow behaviour, pressure drops, and concentration distribution of coarse particle-water mixtures in horizontal, vertical, and inclined smooth stainless steel pipes of inner diameter D = 100 mm was experimentally investigated. Graded basalt pebbles were used as solid particles. The study revealed that the coarse-grained particle-water mixtures in the horizontal and inclined pipes were significantly stratified. The solid particles moved principally in a layer close to the pipe invert; however for higher and moderate flow velocities, particle saltation became the dominant mode of particle conveyance. Frictional pressure drops in the horizontal pipe were found to be markedly higher than in the vertical pipe, while the frictional pressure drops in the ascending pipe increased with inclination angle up to about 30°.
The flow behaviour of coarse-grained slurry depends on particle size, shape, density and concentration, and on the density and rheological properties of the carrier liquid. The present paper describes the results of an experimental investigation and flow visualisation of model coarse-grained particle-water mixtures in a closed pipe loop with smooth stainless steel pipes of inner diameter 36 mm. Glass balls and washed graded pebble gravel of mean diameter d50 = 6 mm were used as model coarse-grained material. The effect of slurry velocity and particle concentration on the slurry flow behaviour and pressure drop in the turbulent regime was evaluated. Particle distribution in the pipe cross-section and motion of particles along the pipe invert, particle saltation and particle conveying in the carrier liquid were investigated in a transparent pipe viewing section and motion of individual particles was described. Velocity profiles of the carrier liquid and conveyed particles were determined. and Tokové chování hrubozrnných suspenzí závisí na velikosti, tvaru a hustotě částic, koncentraci pevné fáze a hustotě a reologických vlastnostech nosné kapaliny. Článek popisuje výsledky experimentálního výzkumu a vizualizace proudění modelové hrubozrnné suspenze v experimentální potrubní lince s hladkým nerezovým potrubím s vnitřním průměrem 36 mm. Skleněné kuličky a praný oblý štěrk (kačírek) se středním zrnem d50 = 6 mm byly použity jako modelový materiál. Byl vyhodnocen vliv rychlosti proudění suspenze a koncentrace pevné fáze na chování a tlakové ztráty suspenze. Rozdělení částic v příčném průřezu potrubí a pohyb částic podél dna potrubí, jejich saltace a unášení v nosné kapalině byly zkoumány v transparentní části potrubí a byl popsán pohyb jednotlivých částic a pro vybrané případy byly stanoveny rychlostní profily nosné kapaliny a unášených částic.