氣力提升液體的理論分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氣力提升裝置作為一種特殊性能泵，已廣泛應(yīng)用于深井取水、石油開(kāi)采以及危險(xiǎn)化工液體運(yùn)輸。相對(duì)于技術(shù)已成熟的傳統(tǒng)泵和射流泵，其基礎(chǔ)研究尚不完備，仍有許多科學(xué)問(wèn)題亟待探究。
　　至今國(guó)內(nèi)外對(duì)氣力提升裝置的理論模型和管內(nèi)流場(chǎng)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(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(kāi)相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　分析了管道阻力損失

2、和提升性能的影響因素及其相互作用形式，在此基礎(chǔ)上，基于伯努利方程、動(dòng)量方程和能量方程推導(dǎo)出氣力提升效率和揚(yáng)程模型，并建立了管內(nèi)體積流量無(wú)因次模型。
　　為驗(yàn)證理論模型，建立了氣力提升系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)研究參變量（主要為浸入率與氣流量）對(duì)氣力提升性能（揚(yáng)水量、提升效率和揚(yáng)程）的影響，同時(shí)利用激光多普勒測(cè)速儀（LDV）分析了管內(nèi)流場(chǎng)隨參變量的變化規(guī)律。
　　氣力提升性能的實(shí)驗(yàn)研究表明隨著浸入率的增加，提升性能呈單調(diào)遞增，而隨氣流量的增加

3、開(kāi)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(dá)到最佳。最大揚(yáng)水量與最大揚(yáng)程所對(duì)應(yīng)的氣流量均大致為50m3/h，而效率峰值點(diǎn)較揚(yáng)水量和揚(yáng)程略微前移。對(duì)上述結(jié)果用無(wú)量綱化處理結(jié)果顯示任一浸入率下其無(wú)因次實(shí)驗(yàn)散點(diǎn)大致落在同一分布函數(shù)上，并與管內(nèi)體積流量無(wú)因次模型吻合較好，誤差控制在±8％以?xún)?nèi)。
　　基于LDV測(cè)試技術(shù)的管內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究表明管內(nèi)流場(chǎng)速度分布趨于圓臺(tái)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