Marek Kalenik, Marek Chalecki
Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Streszczenie
W artykule przedstawiono analizę wyników badań natężenia przepływu piasku (Qs) i wody (Qw) w podnośniku powietrznym. Badania wykonywano na wybudowanym w laboratorium w skali 1:1 stanowisku do badania podnośnika powietrznego. W artykule przedstawiono budowę i zasadę działania stanowiska badawczego oraz omówiono metodykę wyznaczenia empirycznych wzorów do obliczania natężenia przepływu piasku i wody. Przeprowadzono analizę porównawczą wartości natężenia przepływu piasku i wody wyznaczonych z bezpośrednich pomiarów z wartościami obliczonymi za pomocą wyznaczonych empirycznych wzorów. Zakres badań obejmował wyprowadzenie wzorów do obliczania natężenia przepływu piasku i wody w podnośniku powietrznym z tworzywa sztucznego PVC o średnicy wewnętrznej rurociągu tłocznego d = 0,03 m, przy zadanej wysokości podnoszenia mieszaniny piasku i wody H: 0,40 m, 0,80 m, 1,20 m. Do wyznaczenia empirycznych wzorów do obliczania natężenia przepływu piasku i wody zastosowano analizę wymiarową i metodę regresji wielokrotnej. W badanej konstrukcji podnośnika powietrznego wraz ze wzrostem wysokości podnoszenia mieszaniny piasku i wody, natężenie przepływu piasku i wody malało, a wartości natężenia przepływu wody były większe w stosunku do wartości natężenia przepływu piasku. W badanym urządzeniu ciśnienie powietrza nie może być mniejsze niż 110 kPa i nie powinno przekraczać 150 kPa, ponieważ przy wyższych ciśnieniach powietrza natężenie przepływu piasku i wody zaczynało spadać. Wartości natężenia przepływu piasku i wody obliczone za pomocą wyprowadzonych wzorów, bardzo dobrze pokrywały się z wartościami wyznaczonymi z bezpośrednich pomiarów.
Słowa kluczowe
podnośnik powietrzny, mieszacz, przepływ trójfazowy, natężenie przepływu piasku, natężenie przepływu wody
Experimental Study of Air Lift Pump Delivery Rate
Abstract
This paper presents analysis of results of investigations of flow rate of sand (Qs) and water (Qw) in an air lift pump. The investigations were performed on an air lift pump test rig, constructed in a laboratory on a scale of 1:1. The paper describes the construction and working principle of this air lift pump test rig and presents a methodology of derivation of empirical formulas for calculation of sand and water flow rate. A comparative analysis of the values of the sand and water flow rate obtained in direct measurements with analogical values of flow rate calculated with use of the derived empirical formulas was carried out. The research scope encompassed the derivation of the aforementioned empirical formulas in the PVC air lift pump with the internal diameter of the discharge pipe d = 0.03 m by the fixed sand-water mix delivery heads H: 0.40 m, 0.80 m, 1.20 m. To derive the empirical formulas for calculation of the sand and water flow rate, dimensional analysis and multiple regression was applied. In the air lift pump being tested, the water and sand flow rate felt along with the rise in the delivery head and the water flow rate was higher than the sand flow rate. Air pressure in such devices cannot be lower than 110 kPa and cannot exceed 150 kPa as for higher values of air pressure the sand and water flow rate starts to fall. The values of the sand and water flow rate calculated with use of the derived formulas coincide very well with the values determined from the direct measurements.
Keywords
air lift pump, air injector, three-phase flow, sand flow rate, water flow rate
Pełny tekst / Full text
PDF (English)
