管道气体助送的加气装置试验研究

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1、机械设计与制造第6期152MachineryDesign&Manufacture2011年6月文章编号：1001—3997(2011)06—0152—02管道气体助送的加气装置试验研究汤勃孔建益饶润生(武汉科技大学机械自动化学院，武汉430081)(武汉理工大学能源与动力工程学院，武汉430063)Experimentalresearchonair-ejectingdeviceforpipelineairtransportationTANGBo，KONGJian-yiI,RAORun—sheng

2、2(SchoolofMechanicalandAutomationEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China)(2SchoolofEnergyandMotivePowerEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063，China)【摘要】针对绞吸式挖泥船排泥输送距离往往不能满足有关工程需要的情况，采用了管道加气减阻以延长排距的方法，其中的加气方式和装

3、置是影响减阻及排距的重要因素。研究了管道输送加气减阻的机理，对比分析了小孔多孔加气、双级喉管喷射加气、微孔材料渗气加气和旋转射流水气混合喷射加气的试验结果，得到了旋转射流水气混合喷射加气效果最好的结论，并设计了旋转射流水气混合喷射喷嘴。关键词：管道输送；减阻；加气装置【Abstract】Sincethetransportdistancesforcuttersuctiondredgercannotmeettheneedsofrelativeen-gineering，air—ejectingtech

4、nologyforreducingfrictionandprolongingtransportationdistanceisadopted，inwhichwaysofair—ejectionanditsdevicearetheimportantinflnentialfactorsforreducingfrictionandtran$-portationdistance．Afterstudyingthetheoryofdragreductionforairtransportationofthepi

5、peline，analyzingflowmechanismforhorizontalair-ejectingpipelineandanalyzingtheexperimentalresultsbycomparingof卜ejectiondevicessuchasporousholes，two-stagejetpipe，airpermeabilityporousmaterialsandwater-airmix-turerevolvingspray-ejectingdevice，aconclusio

6、nisdrawn．Thatis，spray-ej’ectingthewater-airmixtureofre-volvingflowisthebestwaytoejectairtopipelinetodragreductionandextendthedischargedistanceofpipelinetransportation．Thus，anozzleforejectingthewater-airmixtureofrevolvingflowisdesigned．Keywords：Pipeli

7、netransportation；Dragreduction；Air-ejectingdevice中图分类号：TH16，U172文献标识码：A1管道输送加气减阻的机理起到润滑剂的作用，使输送所需总压降减小。而且气体对改变了浆体水流内部结构及运动机理。当加入适量气体后，浆体质量密目前，绞吸式挖泥船是以泥沙和水形成的固一液两相流通过度和粘度变小，使边壁切应力及浆体内摩擦阻力变小；同时，气体管道来输送泥浆的，其输送的距离不长。为延长排距，传统的方法的运动及气体的掺混、破碎及上浮作用，易将较大的固体颗粒

8、悬是采用中间接力泵站，但投资较大。在排泥管中以合适的方式加浮，从而减少它们直接与管底摩擦的机率_l_。入一定量的空气，在管道中形成气一固一液三相流，利用气体的减加气后较为理想的状态是在管道壁面形成封闭环形水气薄阻和助推作用，达到延长排距、保护生态的目的。此外，加气助送膜，从而改变了壁面处边界层水流结构及水流速度场分布状态，技术还可推广到石油、矿石、混凝土、自来水等管道输送领域，应使整个边界层内质量密度、粘度、流速梯度变小，边界层边壁切应用前景广阔。力随之减小，且浆体内摩擦阻力减小。同时，压缩空气