氣力提升液體的理論分析及實驗研究.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、石油開采以及危險化工液體運輸。相對于技術(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)問題亟待探究。
　　至今國內(nèi)外對氣力提升裝置的理論模型和管內(nèi)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(nèi)流場結(jié)構(gòu)，結(jié)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(guān)理論和實驗研究。
　　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、動量方程和能量方程推導(dǎo)出氣力提升效率和揚程模型，并建立了管內(nèi)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(nèi)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(diào)遞增，而隨氣流量的增加

3、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(dá)到最佳。最大揚水量與最大揚程所對應(yīng)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(jié)果用無量綱化處理結(jié)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(nèi)體積流量無因次模型吻合較好，誤差控制在±8％以內(nèi)。
　　基于LDV測試技術(shù)的管內(nèi)流場結(jié)構(gòu)研究表明管內(nèi)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