| 【中文题名】 | 气举提升装置的理论分析和实验研究 |
| 【英文题名】 | The Theoretical Analysis and Experimental Study on an Air-lift Device |
| 【学科专业】 | 机械设计及理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-25 |
| 【中关键词】 | 气举,三相流,动量方程,能量方程,阻力损失,效率 |
| 【英关键词】 | air-lift,three-phase liquid,momentum equation,energy equation,friction loss,efficiency, |
| 【分类导航】 | 工业技术>矿业工程>矿山运输与设备>矿井提升>> |
| 【论文摘要】 |
气举提升是在深海采矿、水力采煤和河湖清淤中经常遇到的问题。然而在深海矿物开采过程中，必须将矿物从水下数千米输送至地面，随着能源问题的凸显，对于此课题的研究已经迫在眉睫；另外，大多数河流泥沙淤积严重，阻航现象时有发生，部分水系的防洪能力受到严重削弱，如何清除淤积在河床底部的大量泥沙也是急需解决的问题。
针对上述情况，本文提出了利用气举技术来进行河道疏浚和深海采矿的设想，并在实验室内建立了小型气举提升系统，对粒径范围为1 3mm，密度为2050kg / m3的普通河沙进行提升，研究各参数对气举提升性能的影响。
首先，本文介绍了气举的工作原理，对管道阻力损失和气举提升效率的影响因素进行了分类，逐步分析了各种影响因素的产生方式和计算方法。同时，笔者对气举装置的相关截面运用伯努利方程、动量方程和能量方程推导出气举装置的阻力损失模型和举升效率模型。
其次，在前人的实践基础上，结合实验室具体情况，笔者进行了气举提升装置系统的研制，重点对气体喷射装置和测试装置做了创新性设计，并成功地参与了整套实验设备的加工工作。结果表明，笔者所设计的实验系统提升效果明显，测试方便，符合预期设想。
最... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4-5 |
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英文摘要 |
5-10 |
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主要符号表 |
10-11 |
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第一章 绪论 |
11-17 |
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1.1 课题背景 |
11-12 |
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1.2 气举提升技术研究的进展及发展趋势 |
12-15 |
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1.2.1 国内外研究进展 |
12-14 |
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1.2.2 气举提升技术发展趋势 |
14-15 |
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1.3 本课题研究的主要内容 |
15-17 |
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第二章 气举提升技术的理论研究 |
17-35 |
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2.1 气举工作原理 |
17-18 |
|
2.2 气举提升条件 |
18-25 |
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2.2.1 多相流流型划分方法 |
18-20 |
|
2.2.2 最小提升水流速度的影响因素分析 |
20-22 |
|
2.2.3 垂直管内颗粒提升条件 |
22-25 |
|
2.3 垂直管道阻力损失分析 |
25-30 |
|
2.3.1 固体颗粒的不同运动状态 |
25-27 |
|
2.3.2 管道阻力损失的各种影响因素分析 |
27-30 |
|
2.4 影响气举提升效率因素的研究 |
30-35 |
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2.4.1 影响气举系统效率的因素 |
30-31 |
|
2.4.2 气举装置举升效率分析 |
31-35 |
|
第三章 气举提升模型的建立 |
35-50 |
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3.1 三相流基本特性 |
35-39 |
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3.1.1 三相流特征参数 |
35-37 |
|
3.1.2 三相流工艺计算模型 |
37-39 |
|
3.2 气举管道内流体特征方程 |
39-46 |
|
3.2.1 流体基本方程 |
39-40 |
|
3.2.2 动量方程 |
40-43 |
|
3.2.3 能量守恒方程 |
43-46 |
|
3.3 气举模型的计算 |
46-50 |
|
3.3.1 假设条件 |
46-47 |
|
3.3.2 管道阻力损失模型的计算 |
47-48 |
|
3.3.3 气举举升效率模型的计算 |
48-50 |
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第四章 气举装置的实验研究 |
50-73 |
|
4.1 设计思路及实验流程 |
50-52 |
|
4.1.1 实验装置的设计思路 |
50-51 |
|
4.1.2 实验装置的工作流程 |
51-52 |
|
4.2 实验装置主要部件设计 |
52-57 |
|
4.2.1 主要部件及技术要求 |
52-55 |
|
4.2.2 测试装置的设计 |
55-56 |
|
4.2.3 实验仪器的选型 |
56-57 |
|
4.3 实验方案 |
57-58 |
|
4.3.1 实验参数的确定 |
57 |
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4.3.2 实验方法及内容 |
57-58 |
|
4.4 实验结果处理及分析 |
58-73 |
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4.4.1 浸入率的实验研究 |
58-60 |
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4.4.2 气流量的实验研究 |
60-61 |
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4.4.3 进气方式的实验研究 |
61-67 |
|
4.4.4 水射流喷嘴的实验研究 |
67-70 |
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4.4.5 其它影响因素的实验研究 |
70-73 |
|
结语 |
73-75 |
|
参考文献 |
75-79 |
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附录 |
79-80 |
|
致谢 |
80 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.68077 |
