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射流发泡制造微气泡技术试验研究

惠恒雷  
【摘要】:微气泡已经被广泛应用于石油、化工、采矿等领域。在石油化工领域,由于重、渣油的粘度大,燃烧不完全,造成能源极大浪费。所以,研究者们想到了将微气泡注入到重、渣油中,通过形成大量的气泡,来增加液体燃料的燃烧面积,提高燃烧效率,节约能源。本文首先从理论上对气泡的生成、气泡在液体中的一般运动规律、微气泡生成技术以及气泡发生器结构进行了分析,得到了气泡发生器几何尺寸和内部流量、压力之间的关系,以及反映气泡发生器内部能量变化的基本性能方程。其次根据射流泵结构设计的理论知识设计了四种结构的射流气泡发生器,通过试验对其进行性能测试,确定此气泡发生器的最优喉嘴距重要结构参数。在试验中,气体介质采用压缩空气,液体介质采用水,通过改变气泡发生器的结构和操作参数(如液体压力、气体流量、液体流量)等,对生成气泡尺寸的影响进行了大量的试验。测试仪器采用CMOS面阵高速摄像系统对不同工况下的气泡流场进行观测,并利用与之配合的软件对试验数据进行分析、处理。试验中液体压力在0.05MPa~0.25MPa之间变化,属小流量操作工况。对试验结果分析发现:气泡发生器喉嘴距、喉管长度以及操作参数对气泡的尺寸和速度都有影响。通过对试验数据分析处理也得出了最优喉嘴距尺寸以及较优气泡发生器结构。


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