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《湖南工业大学》 2007年
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气举提升装置的理论分析和实验研究

胡东  
【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。 最后,本文通过实验研究了参变量(主要包括浸入率、气流量、进气方式、水射流喷嘴的变化以及吸口与沙层的距离)对气举提升性能(包括排沙量、排水量、固体颗粒浓度和举升效率)的影响,通过大量的实验数据得出了多种提升方案下气举的工作特性。从实验结果可以看出,气举结构参数的变化对气举提升性能有显著影响,在气量一定情况下,合理的结构参数可以达到最佳提升效果, 综上所述,本课题的研究为河道清淤和深海采矿提供理论方法,所得出的实验结论可供实际应用参考。
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD53

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【引证文献】
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【同被引文献】
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