本文關(guān)鍵詞：氣力提升系統(tǒng)性能分析及流場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究

  更多相關(guān)文章： 氣力提升 效率模型 速度模型 性能分析 流場(chǎng)結(jié)構(gòu)

【摘要】：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:(1)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)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)。(2)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;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,其變換規(guī)律為:攪拌流-密集型泡狀流-稀疏型泡狀流-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)其實(shí)是一種不規(guī)則的螺旋上升運(yùn)動(dòng),固體有上升和下降兩種運(yùn)動(dòng),但其總體趨勢(shì)是往復(fù)式上升運(yùn)動(dòng);提升管橫截面液相速度分布趨于圓臺(tái)形,管壁附近速度梯度很大,而中心區(qū)速度分布平緩,且軸心處的速度最高。
【關(guān)鍵詞】：氣力提升 效率模型 速度模型 性能分析 流場(chǎng)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH138
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 氣力提升系統(tǒng)介紹10-11
• 1.2.1 氣力提升系統(tǒng)工作原理10
• 1.2.2 氣力提升系統(tǒng)性能分析與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究難點(diǎn)10-11
• 1.3 氣力提升技術(shù)研究綜述11-15
• 1.3.1 氣力提升系統(tǒng)建模研究綜述11-13
• 1.3.2 氣力提升系統(tǒng)提升性能研究綜述13-14
• 1.3.3 氣力提升系統(tǒng)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究綜述14-15
• 1.4 論文針對(duì)的問(wèn)題與研究?jī)?nèi)容15-17
• 1.4.1 論文針對(duì)的問(wèn)題15-16
• 1.4.2 論文的研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 氣力提升系統(tǒng)建模與仿真分析17-31
• 2.1 氣力提升系統(tǒng)理論建模17-28
• 2.1.1 氣力提升管內(nèi)各相速度模型18-22
• 2.1.2 氣力提升臨界提升條件分析22-25
• 2.1.3 氣力提升臨界提升效率分析25-28
• 2.2 氣力提升系統(tǒng)仿真分析28-30
• 2.2.1 氣力提升各相速度分析28-29
• 2.2.2 氣力提升效率分析29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 氣力提升系統(tǒng)理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析31-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置31-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及方法37
• 3.3 氣力提升系統(tǒng)理論模型的驗(yàn)證37-41
• 3.3.1 速度模型驗(yàn)證37-38
• 3.3.2 臨界提升條件驗(yàn)證38-40
• 3.3.3 提升效率模型驗(yàn)證40-41
• 3.4 氣力提升系統(tǒng)性能分析41-50
• 3.4.1 粒徑對(duì)提升性能的影響41-44
• 3.4.2 浸入率對(duì)提升性能的影響44-47
• 3.4.3 顆粒濃度對(duì)提升性能的影響47-50
• 3.5 小結(jié)50-51
• 第四章 氣力提升系統(tǒng)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特性研究51-61
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)51-54
• 4.1.1 圖像采集系統(tǒng)51-52
• 4.1.2 激光多普勒測(cè)速儀測(cè)量系統(tǒng)52-54
• 4.2 氣力提升系統(tǒng)離散相運(yùn)動(dòng)分析54-58
• 4.2.1 三相流流動(dòng)狀態(tài)分析54-56
• 4.2.2 提升系統(tǒng)氣泡與固體顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析56-58
• 4.3 氣力提升系統(tǒng)連續(xù)相速度場(chǎng)的測(cè)量58-60
• 4.3.1 中心線上各點(diǎn)軸向流速59
• 4.3.2 流動(dòng)截面上流場(chǎng)速度分布59-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.2 全文展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果及參與科研項(xiàng)目67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 韋進(jìn)深;;中國(guó)能源安全國(guó)際議程設(shè)置路徑探析[J];國(guó)際展望;2015年04期

2 肖紅;唐達(dá)生;;砂礦顆粒沉降運(yùn)動(dòng)規(guī)律試驗(yàn)研究[J];礦冶工程;2015年03期

3 唐川林;裴杰;胡東;張柱銀;;管道局部彎曲對(duì)氣力提升性能的影響[J];礦冶工程;2015年02期

4 朱心科;金翔龍;陶春輝;初鳳友;趙建如;李一平;;海洋探測(cè)技術(shù)與裝備發(fā)展探討[J];機(jī)器人;2013年03期

5 胡東;趙哲睿;唐川林;張鳳華;;進(jìn)氣方式對(duì)氣力提升效率的影響規(guī)律研究[J];礦冶工程;2013年01期

6 崔榮國(guó);劉樹臣;郭娟;徐桂芬;尹麗文;;2012年中國(guó)礦產(chǎn)資源形勢(shì)的基本特點(diǎn)[J];中國(guó)礦業(yè);2013年01期

7 肖紅;唐達(dá)生;陽(yáng)寧;金星;王英杰;;恒定流態(tài)下即時(shí)濃縮裝置的濃縮試驗(yàn)研究[J];礦冶工程;2012年05期

8 周云龍;劉博;劉袖;尚達(dá);;T型微通道內(nèi)兩相流流型及相分離特性[J];化學(xué)反應(yīng)工程與工藝;2012年04期

9 曾凱;沈鵬;都東;王鑫;張海泉;;球床反應(yīng)堆燃料元件脈沖氣力提升動(dòng)力特性分析[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年08期

10 胡東;唐川林;張鳳華;楊林;;進(jìn)氣方式增強(qiáng)氣力提升作用的研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2012年04期

，

本文編號(hào)：1063710