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基于高速摄像技术的气力提升性能分析

发布时间:2018-10-26 11:49
【摘要】:采用高速摄像系统对提升管内三相流运动状态进行拍摄,深入研究气-液-固三相流提升性能随运行参数变化的规律,并基于图像处理方法对管内流场结构和固相运动特征进行分析。结果表明:随气量值变化,提升管内流型呈周期变换,依次为稀疏型泡状流、密集型泡状流、泡状搅拌流、混合搅拌流、稀疏型泡状流,其中泡状搅拌流更利于固体颗粒的提升。相同气量值下,气力提升系统排固量、排液量和提升效率随淹没率的升高呈先增加后减小趋势;同工况下进气量对系统提升性能的影响大于淹没率,且存在最佳气量值使得系统提升效率最高;当气量值较低时,管内颗粒浓度低且多集中于管壁位置,随气量值增大颗粒向管中心运动,且此处颗粒运动速度和浓度值均较高。此外,随着进气量的变化,提升管内交替出现气-液两相流与气-液-固三相流,并且气量值的变化直接影响管内颗粒分布及其运动状态。与单颗粒相比,群颗粒作用下系统提升性能较高,且不同径向位置的颗粒速度并不对称于提升管中心线。
[Abstract]:The moving state of the three-phase flow in the riser was photographed by a high-speed camera system, and the regularity of the lifting performance of the gas-liquid-solid three-phase flow with the operation parameters was studied in depth. Based on the image processing method, the structure of the flow field and the characteristics of solid motion in the tube are analyzed. The results show that the flow patterns in the riser change periodically with the change of the volume of gas, including sparse bubbly flow, dense bubbly flow, bubbly stirred flow, mixed mixing flow, sparse bubbly flow, and so on. The bubbly stirring flow is more conducive to the lifting of solid particles. Under the same gas volume, the solid discharge, liquid discharge and lifting efficiency of the pneumatic lift system increase first and then decrease with the increase of the inundation rate. The effect of air intake on the performance of the system is greater than that of the inundation rate under the same operating conditions, and there is the best value of the air volume to make the system raise the highest efficiency. When the gas volume value is low, the particle concentration in the tube is low and most of the particles are concentrated in the tube wall position. The particle moves toward the center of the tube with the increase of the gas volume value, and the velocity and concentration of the particles are both higher. In addition, the gas-liquid two-phase flow and gas-liquid-solid three-phase flow occur alternately in the riser with the change of the intake rate, and the change of the gas flow value directly affects the particle distribution and the movement state in the pipe. Compared with the single particle, the lifting performance of the system is higher under the action of group particles, and the particle velocity at different radial positions is not symmetrical to the central line of the riser.
【作者单位】: 湖南人文科技学院能源与机电工程学院;湖南工业大学水射流研究所;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51374101) 湖南省教育厅科研资助项目(16C0464) 湖南省科技计划资助项目(2012FJ6023)
【分类号】:TH48

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2295614

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