本文關鍵詞：氣力提升液體的理論分析及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣力提升裝置作為一種特殊性能泵,已廣泛應用于深井取水、石油開采以及危險化工液體運輸。相對于技術已成熟的傳統(tǒng)泵和射流泵,其基礎研究尚不完備,仍有許多科學問題亟待探究。至今國內外對氣力提升裝置的理論模型和管內流場的研究涉獵很少。為尋求提升系統(tǒng)理論模型建立的新方法,揭示管內流場結構,結合前人的實踐經(jīng)驗及研究成果,提出了兼具射流泵和氣舉雙重功效的新型氣力提升裝置,并以此為物理模型展開相關理論和實驗研究。分析了管道阻力損失和提升性能的影響因素及其相互作用形式,在此基礎上,基于伯努利方程、動量方程和能量方程推導出氣力提升效率和揚程模型,并建立了管內體積流量無因次模型。為驗證理論模型,建立了氣力提升系統(tǒng),實驗研究參變量(主要為浸入率與氣流量)對氣力提升性能(揚水量、提升效率和揚程)的影響,同時利用激光多普勒測速儀(LDV)分析了管內流場隨參變量的變化規(guī)律。氣力提升性能的實驗研究表明隨著浸入率的增加,提升性能呈單調遞增,而隨氣流量的增加開始增大至峰值而后下降,這表明存在一最優(yōu)氣流量值使提升性能達到最佳。最大揚水量與最大揚程所對應的氣流量均大致為50m3/h,而效率峰值點較揚水量和揚程略微前移。對上述結果用無量綱化處理結果顯示任一浸入率下其無因次實驗散點大致落在同一分布函數(shù)上,并與管內體積流量無因次模型吻合較好,誤差控制在±8%以內。基于LDV測試技術的管內流場結構研究表明管內流場速度分布趨于圓臺形,管壁附近速度梯度很大,而中心區(qū)速度分布平緩。液相流速隨著氣流量的增加先增大而后減小,與提升性能變化趨勢基本一致,且隨著浸入率的增大,不同氣流量之間的流速差異趨于縮小。研究成果對深入認識氣力提升機理、豐富多相流動力學理論,以及對我國的河道、港口清淤以及海洋資源開發(fā)有重要意義。
【關鍵詞】：氣力提升 氣液兩相流 無因次 效率 流場
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 氣力提升技術的研究進展及發(fā)展趨勢9-15
• 1.2.1國內外研究進展9-13
• 1.2.2氣力提升技術的發(fā)展趨勢13-15
• 1.3 本課題研究的主要內容15-16
• 第二章 氣力提升技術的理論研究16-31
• 2.1 氣力提升原理16-17
• 2.2 氣力提升臨界條件17-18
• 2.3 兩相流流型18-19
• 2.4 兩相流基本特性19-23
• 2.4.1 兩相流特征參數(shù)19-21
• 2.4.2 兩相流工藝計算模型21-23
• 2.5 垂直管道阻力損失23-24
• 2.6 氣力提升系統(tǒng)效率24-27
• 2.7 氣力提升揚程27-28
• 2.8 提升管內流場28-31
• 第三章 氣力提升系統(tǒng)理論模型的建立31-38
• 3.1 氣力提升模型31-38
• 3.1.1 假設條件31
• 3.1.2 管道阻力損失模型31-32
• 3.1.3 無量綱理論模型32-35
• 3.1.4 氣力提升效率模型35-37
• 3.1.5 氣力提升揚程模型37-38
• 第四章 氣力提升系統(tǒng)的實驗研究38-69
• 4.1 實驗系統(tǒng)38-42
• 4.2 實驗裝置42-48
• 4.3 實驗方法48-50
• 4.4 實驗結果分析50-69
• 4.4.1 氣力提升性能50-60
• 4.4.2 管內流場結構60-69
• 第五章 結論與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀學位期間主要的研究成果75-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Effect of Air Injector on the Performance of an Air-lift for Conveying River Sand[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2010年01期

  本文關鍵詞：氣力提升液體的理論分析及實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：316442