氣力提升系統(tǒng)性能分析及流場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、氣力提升系統(tǒng)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，非常適合礦漿提升、河道清淤、石油和化工液體輸送等工程領(lǐng)域。但氣力提升系統(tǒng)提升過(guò)程中氣液固三相相互作用機(jī)理復(fù)雜，提升管內(nèi)氣液固三相的運(yùn)動(dòng)特性也很難完全把握，這大大限制了氣力提升系統(tǒng)的性能提升，為此，本文圍繞氣力提升系統(tǒng)提升性能以及管內(nèi)三相流流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究，主要內(nèi)容如下：
　?。?）建立了氣力提升系統(tǒng)的理論模型。通過(guò)動(dòng)量定理和多相流理論建立了氣力提升系統(tǒng)的三相流速度模型，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)

2、牛頓第二定律分析了氣力提升裝置的臨界提升條件，然后基于能量守恒定律建立氣力提升效率模型。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了氣力提升速度模型、臨界提升條件以及效率模型的正確性。為氣力提升系統(tǒng)性能分析提供了基礎(chǔ)。
　?。?）獲取了氣力提升系統(tǒng)的提升性能。為了獲取氣力提升系統(tǒng)的最優(yōu)提升性能，研究不同固體顆粒粒徑、浸入率、顆粒濃度、進(jìn)氣量下，揚(yáng)水量、揚(yáng)固量的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)和理論分析結(jié)果均表明：臨界提升的氣流速度隨顆粒尺寸增大而增大，隨浸入率升高而減小

3、；揚(yáng)固量隨浸入率和顆粒濃度升高而增高，隨粒徑增大而下降；提升效率隨浸入率升高而增高，隨粒徑增大和顆粒濃度增而下降；此外，存在著最佳進(jìn)氣量使得揚(yáng)固量與提升效率處于峰值。
　　（3）揭示了提升管內(nèi)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)高速攝像儀采集了提升過(guò)程氣液固的流動(dòng)圖片，獲取了氣固的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但液相由于其連續(xù)性特征，無(wú)法從圖片上獲取，為此通過(guò)激光多普勒測(cè)速儀測(cè)量了提升管橫截面液相的速度場(chǎng)分布規(guī)律。研究結(jié)果表明：氣力提升管內(nèi)的流型呈現(xiàn)周期性的交替變換，其