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水煤浆管道输送技术是发展大规模高效气流床煤气化技术的关键部分之一。水煤浆作为一种非牛顿流体，对其流变特性、流动特性以及阻力特性进行基础研究，对发展液固两相流理论和工程应用具有指导意义。本文通过实验研究与数值模拟相结合，系统地研究了水煤浆流经直管、渐缩管和弯管的阻力特性，得出适合工程应用的经验公式和优化设计参数。
通过旋转粘度计法，运用屈服-幂律流体模型，提出一种求解水煤浆临界剪切速率的新方法，首次得到浓度分别为57.08％和59.10％的神华煤水煤浆，由宾汉体过渡到屈服-幂率体的临界剪切速率分别为26.64s<-1>和29.45 s<-1>。结合管流法和旋转粘度计法在广义剪切速率范围内得出神华煤水煤浆的流变方程。
运用非牛顿流体模型数值模拟水煤浆层流状态下在直管、渐缩管和弯管中的流动，通过实验测得压差与模拟计算压差相比较，验证了计算模型和方法的正确性。基于正确的计算模型，通过改变工况参数、管道参数等，对水煤浆管道输送进行了数值模拟研究，获得了沿程阻力系数和局部阻力系数及其影响因素。
对水煤浆流经直管的数值模拟，得出沿程阻力系数与雷诺数的关系，具有与牛顿流体相同的形式；沿程阻力系数随雷诺数的增加而减小，随水煤浆浓度的增加而增加；获得了直管内的速度场，分析得山水煤浆在直管流动过程中，产生的流动核心区范围。
对水煤浆流经渐缩管的数值模拟，探讨了局部阻力系数与雷诺数、渐缩角度和煤浆浓度的关系，得出局部阻力系数经验公式；在较小角度的渐缩管中，水煤浆流动速度变化平缓，随渐缩角度的增加，速度变化剧烈。
对水煤浆流经弯管的数值模拟，得出相同雷诺数下，随弯径比的增加，局部阻力系数呈增大的趋势。首次探明了水煤浆流经弯管时的最佳弯径比与速度的关系，提出最佳弯径比在1.4至1.6之间，可用于实际工程弯管设计。运用Mishra-Gupta模型获得了小弯径比下水煤浆流经弯管的局部阻力系数经验公式。计算结果表明，在弯径比小的管道中，当水煤浆流经弯管拐点时，出现了边界层的分离，形成一个滞留区。随着弯径比的增大，流线变化趋于平稳，边界层的分离减弱，滞留区逐渐减小并最终趋于消失。