粗顆粒運(yùn)動(dòng)形式及其變化與顆粒在管道中的受力密切相關(guān)，其受力狀態(tài)直接決定運(yùn)動(dòng)形式。
1管道中顆粒受力
固液兩相流中顆粒受到顆粒作用力、慣性力、有效重力、壓力梯度力、附加質(zhì)量力、Basset力、脈沖升力、Magnus力、Saffman力以及顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的相間阻力。這些力可分為兩類：垂直于顆粒運(yùn)動(dòng)方向的力主要有脈動(dòng)升力FL、Magnus力FM、Saffman力FS、浮力FF（力的方向向上）以及重力Fg（力的方向向下）；平行于顆粒運(yùn)動(dòng)方向的力主要有流體拖拽力FD、壓力梯度力F△P以及摩擦力FF，其中流體拖拽力和重力時(shí)粗顆粒在復(fù)雜形態(tài)管道中影響顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的主要作用力。
1.1有效重力 重力時(shí)顆粒垂向上最重要的作用力：
Fg =1/6πds3g(βs-βw)
式中，F(xiàn)g為有效重力；ds為顆粒的直徑；g為重力加速度；βs為顆粒密度；βw為液相的密度。
其中，垂直于顆粒運(yùn)動(dòng)方向的有效重力的分力可表達(dá)為：
Fg ‘=1/6πds3g(βs-βw)cosθ
平行于顆粒運(yùn)動(dòng)方向的有效重力的分力可表達(dá)為：
Fg ‘‘=1/6πds3g(βs-βw)sinθ
式中θ表示管道的傾角。
1.2管道中顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化臨界速度計(jì)算公式
顆粒受力狀態(tài)決定粗顆粒在復(fù)雜空間形態(tài)超高分子量聚乙烯管道中的運(yùn)動(dòng)形式。對(duì)于粗顆粒而言，使顆粒完全處于懸浮狀態(tài)需要較高流速，其阻力損失必然急劇上升，屬于高耗能的輸送方式；滾動(dòng)推移介于靜止和運(yùn)動(dòng)之間，輸送量少，效率低，以上兩種運(yùn)動(dòng)形態(tài)沒(méi)有實(shí)際意義。
因此，對(duì)于空間復(fù)雜形態(tài)的輸送管道而言，綜合考慮各管道形態(tài)，研究粗顆粒由滑動(dòng)推移可能是比較可行的輸送狀態(tài)，研究粗顆粒由滑動(dòng)推移可能是比較可行的輸送狀態(tài)，探討出現(xiàn)滑動(dòng)推移狀態(tài)時(shí)的臨界條件具有重要的工程意義。