非均勻顆粒氣力提升的實驗研究.pdf

1、氣力提升作為一種新興技術(shù)，在礦漿提升、河道清淤、石油和化工液體輸送等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。其常規(guī)特性已得到較為深入的研究，但非均勻介質(zhì)的氣力提升理論涉獵較少。針對于此，本文提出采用氣力提升非均勻顆粒的構(gòu)想，從實驗角度入手，結(jié)合理論建模揭示其提升機理。
　　為研究顆粒提升規(guī)律，根據(jù)牛頓第二定律和流體力學(xué)基本理論，建立了顆粒提升臨界模型，獲得臨界速度隨粒徑的變化趨勢。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)動量守恒定律和多相流理論建立提升管內(nèi)氣液固三相流速度模型，

2、分析管內(nèi)軸向壓力、各相相含率和真實速度的分布規(guī)律，從而得出氣、液、固三相折算速度的關(guān)系，進一步分析粒徑、顆粒濃度和浸入率等參數(shù)對提升性能的影響規(guī)律。此外，基于能量守恒定律建立提升效率模型，分析進氣量、浸入率和顆粒濃度等因素的相互作用機制及其對效率的影響規(guī)律。
　　為驗證理論模型的可靠性，以粒徑為2mm和5mm的麥飯石陶瓷顆粒為介質(zhì)，實驗研究不同進氣量QG、浸入率γ、粒徑dS、顆粒濃度αS和顆?；旌媳圈南拢瑩P水量QL、揚固量QS和提

3、升效率η的變化規(guī)律。
　　理論分析與實驗測試結(jié)果表明：
　　臨界速度隨顆粒尺寸增大而增大，隨浸入率升高而減小。而在實驗中則發(fā)現(xiàn)臨界氣量值隨浸入率上升呈遞減趨勢，隨顆粒尺寸增大呈上升趨勢。
　　揚固量和提升效率均隨浸入率升高而增高，隨粒徑增大而下降，存在最佳氣量值使得揚固量與提升效率處于峰值。揚固量隨顆粒濃度增加而上揚，但提升效率則與之相反。
　　在恒定顆粒濃度下，揚固特性和提升效率隨混合比的增大（細(xì)顆粒含量增多）