壁面对半开式注气海水提升系统涌升流流量的影响研究.pdf

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1、第52卷第24期2016年12月机械工程学报JOURNALoFMECHANICALENGINEERINGV01．52Dec．NO．242O16DoI：10．3901／JME．2016．24．179壁面对半开式注气海水提升系统涌升流量的影响研究冰杜加友1潘华辰2郭滨2章慧2朱泽飞1，2f1．浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018；2．杭州电子科技大学机械工程学院杭少I'1310018)：六刀IL摘要：半开式注气海水提升系统是制造人工涌升流的重要方式之一。曝气头的离壁距离是影响半开式注气海水提升系统的重要因素。为此，专门设计由曝气头、直线导轨、绳索、活节螺丝、标尺和重物组成的试验系统，

2、用以研究不同孔径的曝气头在不同气体流量、不同离壁距离时，不同高度下的涌升流流量。结果表明，气泡直径增大时产生的涌升流流量却有所减小；虽然曝气头的离壁距离与气泡直径的变化几乎没有影响，但还是会影响涌升流流量，因为改变曝气头的离壁距离还影响了涌升流半径纵向变化率；而对气泡驱动的涌升流流量影响最大的则是曝气头高度，在距曝气头高度为0．8～1．6m的水域中，同一高度上涌升流流量随着离壁距离的减小而减小，并且涌升流流量的变化程度随着高度的降低也在逐渐变小，当距曝气头高度小于0．8m时离壁距离对涌升流流量几乎没有影响，而当距曝气头高度超过1．6m时离壁距离影响很大。综合考虑曝气头高度和离壁距离的影响，

3、对理论公式进行适当修正后发现，与试验结果符合得很好，为人工涌升流系统的设计提供参考。关键词：曝气头．壁距离；曝气头高度；人工涌升流；流量；涌升流半径中图分类号：TK79EffectoftheWallonSemi-openUpwellingFlowCausedbyAirBubblerDUJiayoulPANHuachen2GUOBin2ZHANGHui2ZHUZefeil·2(1．FacultyofMechanicalEngineering&Automation，ZhejiangSci—TechUniversity,Hangzhou310018；2．SchoolofMechanicalEng

4、ineering，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018)Abstract：Thesemi—openupwellingflowcausedbyairbubblerisoneofthemostimportantwaystogenerateartificialupwellingflow．Thedistancebetweenthebubblerandnearbywallimpactstheefficiencyoftheupwellingsystemgreatly．Inordertomeasureflowrateofupwellingflowatvariou

5、saltitudes．variousgasflowrateswhenvariousdistancesbetweenbubblerandWallbeingsetbasedonvariousbubblerswithvariousholessize，anexperimentalsetupconcludingbubbler,linearguideway,rope，livescrew,rulerandweightwereestablished．Theexperimentalresultsshowthat：Theflowrateofupwellingflowdecreasesslightlywitht

6、heincreasingofthebubblesize．Thedistancebetweenbubblerandwalldoesn’taffectthebubblesize．butaffectstheupwellingflowrateobviouslybecauseoftheinducedvariationofplumewidth．ThemostimportantfactortoinfluenceupwellingflowrateiSthealtitudeofthebubbler．Theupwellingflowrateatacertainaltitudedecreaseswiththed

7、ecreasingofthedistancebetweenbubblerandwallwhenthebubblerbeingattllealtituderangingof0．8—1．6m．Theflowratedifferenceofupwellingflowwimdifferentbubbler-walldistancereducesatlowaltitude．Moreover,noinfluenceontheupwe