氣力提升管內(nèi)流場(chǎng)特性的研究.pdf

1、氣力提升系統(tǒng)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非常適合河道清淤、石油開(kāi)采、煤礦開(kāi)采和化工液體輸送等工程領(lǐng)域。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)特性也很難把握,這大大制約了氣力提升系統(tǒng)的性能提升。為此，本文主要是基于圖像處理技術(shù)對(duì)氣力提升管內(nèi)流型特征分析及流場(chǎng)特性進(jìn)行了深入的研究，主要內(nèi)容如下：
　　(1)研究了氣液固三相流管內(nèi)流型特征。采用高速攝像儀拍攝氣力提升管內(nèi)不同工況下的氣液固三相流型的動(dòng)態(tài)圖像，

2、基于氣泡分布特征，對(duì)流型進(jìn)行劃分，獲得了6種典型流型。在此基礎(chǔ)上，利用圖像處理技術(shù)獲得了流型圖像的灰度直方圖，計(jì)算了流型圖像的灰度共生矩陣，闡明了5種紋理特征參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。結(jié)果表明:提取的流型圖像紋理特征參數(shù)指標(biāo)可以較好地反映氣液固三相流流動(dòng)特性，能較好地探明混合流體流動(dòng)過(guò)程中的流型特征，為分析氣力提升管內(nèi)流型特征提供了一種有效的方法。
　　(2)揭示了提升管內(nèi)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)。通過(guò)高速攝像儀采集了提升過(guò)程氣液固的動(dòng)態(tài)圖

3、像，獲取了氣固的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但提升管內(nèi)的液相屬于連續(xù)相，無(wú)法從圖上進(jìn)行軌跡追蹤，為此采用激光多普勒測(cè)速儀測(cè)量系統(tǒng)獲取了提升管橫截面上液相的速度分布規(guī)律。結(jié)果表明：氣力提升管內(nèi)的流型呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律，其變化規(guī)律為：攪拌流-密集型泡狀流-稀疏型泡狀流-環(huán)狀流-塊狀流-攪拌流。其中攪拌流相對(duì)密集型泡狀流和稀疏型泡狀流更有利于固體顆粒的提升。提升管內(nèi)氣泡作“之”字形上升，該運(yùn)動(dòng)實(shí)為一種不規(guī)則的螺旋上升運(yùn)動(dòng)。固體顆粒的運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)出‘上升-下降-上