目前国家对城市污水厂的污泥处置要求日益严格,而污水处理工艺的迅速发展造成了污泥种类的多样性和复杂性,同时由于污泥属于复杂的非牛顿流体,其复杂多样的流变特性直接影响了污泥在管道运输及泵送过程中的流动特性,然而国内外对于污泥的流变特性对污泥管道输运及泵送的影响还缺乏系统深入的研究。本论文拟将针对污泥流变特性的特点开展研究工作,并将其与污泥管道运输及泵送的输送特性相结合,利用计算流体力学数值模拟,分析探索污泥的流变特性参数对污泥管道输送系统的影响,以期对污泥管道输送系统的设计提供数据基础,从而为城市污水厂的污泥处置提供科学依据,达到经济高效、节能减排的目的。本研究对北京周边污水厂的污泥进行了流变特性的测试,探讨了TS、温度和处理工艺对污泥流变特性的影响,并对TS和温度与流变参数的关系进行了拟合。基于流变参数,对污泥在管道中的运输进行了CFD数值模拟,考察了管径、流速、TS、倾斜角度对污泥在管道运输的影响,并分析各流变参数与运输摩阻、摩阻系数和过渡流速的关系。现得出以下结论:（1）随着剪切速率的增大,污泥表现出假塑性流体的特征,其流变特性可以用Herschel-Bulkley模型来拟合;屈服应力与TS呈幂律关系;极限黏度和触变环面积与TS呈指数关系;TS大于6.77%,屈服应力显著增高,污泥的黏度发生明显变化;当污泥的TS达到6.22%时,触变环的面积为1388.80 Pa·s^-1,表现出很强的触变性。污泥的极限黏度、屈服应力、k值和触变环的面积随着温度的升高而呈现降低趋势,且黏度在低剪切速率时更加明显,高剪切速率变化幅度不大。（2）管壁处流速最低,最大流速出现在管道中心位置,压力从壁面向轴心径向减小。随着流速的不断增大,管道压降呈线性增长。在同一流速V时,随着管径的不断增大,管道压降逐渐减小,并且减小的趋势逐渐增大。当TS大于6.77%时,速度和压力不在均匀分布,速度最大值位于轴线右下方,且随着TS的增大,这种趋势越来越显著;管道压差随着TS的增加而增加,发现管道压差与TS的关系符合指数关系;当TS大于6.77%时,不适于长距离运输。（3）当管道有倾斜角度时的速度分布与水平管道的速度分布相似,对不同倾斜角度下管道的压差值进行公式拟合,符合多项式的关系,在倾角60°左右的时候压差达到峰值。污泥流经90°弯管后,在垂直管道的内侧处形成高流速区且在拐弯处产生旋涡,造成能量损失。管段突扩时,在双肩处会形成旋涡,涡流区与流动的主流区会产生能量交换,致使主流的能量减少,运输摩阻增加。（4）污泥的极限黏度,屈服应力,黏度指数k越大,污泥在管道运输的压降就越大,并增大的趋势逐渐增大,运输的压降随着流动指数n的增加而下降。并对极限黏度、屈服应力、k和n与管道压降的关系进行了拟合。摩阻系数f随流速的增加而减小,当流速大于2.0 m/s时,f趋于稳定值;f与流速的关系可以用指数函数进行描述;f随TS的增大而增大,且在低流速区变化更显著;f随管道管径的增加而减小。过渡流速随着TS的增大先增大后减小,随着温度的升高而升高,且当TS较高时这种趋势更为显著。