Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental Study of Air Lift Pump Delivery Rate

Kalenik M., Chalecki M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

221--240

EN

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.

PL

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.

2

Badania modelowe strumienia objętości piasku i wody w podnośniku powietrznym

Kalenik M.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 1

45--52

EN

Analysis of results from a study on sand (Qz) and water (Qw) flow rate in an air lift pump was presented as well as the methodology of empirical formulas derivation to calculate those parameters. A comparative analysis of the values of sand and water flow rate from direct measurements and the calculated values was carried out. The scope of laboratory research encompassed derivation of the aforementioned empirical formulas to calculate water and sand flow rate for the plastic air lift pump with internal diameter of the delivery pipe d = 0.04 m, at fixed sand-water mix delivery heads of 0.40 m, 0.80 m and 1.20 m. Dimensional analysis and multiple regression were applied to derive the formulas. It was established that the water and sand flow rate decreased along with the increase of the delivery head, and the values of water flow rate were smaller than those of the sand flow rate. It was demonstrated that the air pressure in such devices cannot be lower than 110 kPa or exceed 175 kPa as at higher pressure values the sand and water flow rate started to fall. The values of sand and water flow rates calculated by the derived formulas coincided very well with the values determined by direct measurements using the 1:1 scale laboratory model.

PL

Przedstawiono analizę wyników badań strumienia objętości piasku (Qz) i wody (Qw) w podnośniku powietrznym oraz omówiono metody wyznaczania wzorów empirycznych do obliczania wartości tych parametrów. Przeprowadzono analizę porównawczą wartości strumienia objętości piasku i wody wyznaczonych w bezpośrednich pomiarach z wartościami obliczonymi za pomocą wzorów empirycznych. Zakres badań laboratoryjnych obejmował wyprowadzenie wzorów do obliczania wartości strumienia objętości piasku i wody w powietrznym podnośniku z tworzywa sztucznego o średnicy wewnętrznej rurociągu tłocznego d=0,04 m, przy zadanych wysokościach podnoszenia mieszaniny piasku i wody równych 0,40 m, 0,80 m i 1,20 m. Do wyznaczenia wzorów empirycznych do obliczania wartości strumienia objętości piasku i wody zastosowano analizę wymiarową i metodę regresji wielokrotnej. W przypadku badanej konstrukcji podnośnika powietrznego stwierdzono, że wraz ze wzrostem wysokości podnoszenia mieszaniny piasku i wody strumień objętości piasku i wody malał, a wartości strumienia objętości wody były mniejsze od wartości strumienia objętości piasku. Wykazano, że w urządzeniu tego typu ciśnienie powietrza nie może być mniejsze niż 110 kPa i nie powinno przekraczać 175 kPa, ponieważ przy wyższych wartościach ciśnienia powietrza strumień objętości piasku i wody zaczynał maleć. Wartości strumienia objętości piasku i wody obliczone za pomocą wyprowadzonych wzorów bardzo dobrze pokrywały się (korelowały?) z wartościami wyznaczonymi w pomiarach bezpośrednich na modelu laboratoryjnym w skali 1:1.

3

Badania modelowe sprawności powietrznego podnośnika cieczy

Kalenik M.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 4

39--46

PL

W pracy przeanalizowano wyniki badań modelowych wydajności powietrznego podnośnika cieczy stosowanego w układach mieszania i napowietrzania wody. Zakres badań obejmował wyprowadzenie wzorów do wyznaczania charakterystyki wydajności podnośnika przy różnej wysokości podnoszenia wody (H) oraz określenie jego sprawności (η). Badania wydajności (Qw) powietrznego podnośnika cieczy wykonano przy średnicy wewnętrznej rurociągu tłocznego d=0,04 m i pięciu wysokościach podnoszenia wody 0,45 m, 0,90 m, 1,35 m, 1,80 m oraz 2,25 m. Wykazano, że w powietrznym podnośniku cieczy natężenie przepływu powietrza (Qp) zwiększało się wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza (pp), a równocześnie natężenie przepływu wody (Qw) zwiększało się wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza i wzrostem natężenia przepływu powietrza. Ponadto im mniejsze były straty hydrauliczne podczas przepływu strumienia powietrza przez mieszacz powietrzno-wodny, tym wydajność powietrznego podnośnika cieczy była większa, przy czym wydajność ta malała wraz ze wzrostem wysokości podnoszenia wody. Największą sprawność powietrzny podnośnik cieczy osiągnął przy wysokości podnoszenia wody H=0,45 m, a najmniejszą przy H=2,25 m. Sprawność powietrznego podnośnika cieczy malała wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza, natężenia przepływu powietrza i wysokości podnoszenia wody. Wartości natężenia przepływu wody obliczone za pomocą wyprowadzonych wzorów bardzo dobrze pokrywały się z wartościami wyznaczonymi z pomiarów.

EN

Results of model capacity studies of an air-lift pump employed in water mixing and aeration systems were discussed. The studies covered derivation of equations for the pump capacity characteristics at different water heads (H) and its efficiency (η) determination. The capacity (Qw) studies were performed for the delivery pipe internal diameter of d = 0.04 m and water delivery heads of 0.45 m, 0.90 m, 1.35 m, 1.80 m and 2.25 m. The air flow rate (Qp) was demonstrated to increase with increasing air pressure (pp), while the water flow rate (Qw) increased with rise in both the air pressure and air flow rate. Additionally, the lower were the hydraulic losses generated by the air flux in the air-water mixer, the higher was the air-lift pump capacity. It decreased along with the rise in the water delivery head. The highest efficiency of the air-lift pump was reached for the water delivery head of H=0.45 m while the lawest – of H=2.25 m. The air-lift pump efficiency decreased with the increasing air pressure, air flow rate and water delivery head. The theoretical water flow rate values calculated using the derived formulas coincided very well with the measured values.

4

Ocena układów zasilania pompy aeracyjnej podczas transportu cieczy

Ligus G., Zając D.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

6735--6742

PL

W artykule przedstawiono eksperymentalne badania hydrodynamiki transportu cieczy w pompach aeracyjnych. Autorzy opisali zasadę działania takich układów pompowych, przybliżyli ich główne zastosowania oraz wskazali na wady i zalety typowych aplikacji technicznych. W pracy opisane zostało również stanowisko eksperymentalne z osprzętem pomiarowych i torem optycznym do badań wizualizacyjnych oraz przedstawiono metodykę prowadzonych badań. Zastosowana metodyka, zakładała określenie korelacji wydajności transportu pionowego cieczy z rodzajem układu zasilającego. Autorzy wprowadzili do opisu hydrodynamiki pracy pompy aeracyjnej parametr rozbieżności dystrybucyjnej umożliwiający bezpośrednie porównanie wydajności danej pompy aeracyjnej w różnych konfiguracjach układów zasilania.

EN

In the paper an experimental study of hydrodynamics of liquid transport in an air-lift pumps was presented. Authors the principle of operation in this pumping systems and the main application with the advantages and disadvantages of typical engineering applications were described. Also in the work the experimental stand with measurement hardware, dedicated for visualization research an optical path and the used methodology were presented. Methodology the correlation performance of the vertical liquid transport with the type of supply system was assumed. Distribution divergence parameter to describing the hydrodynamics of the air-lift pump was introduced by the authors. This parameter may allow the direct comparison of the efficiency of air-lift pumps in various configurations of supply systems.

5

Odrywanie się pęcherzy od dyszy w powietrznym podnośniku cieczy

Faszczewski M., Górski G., Mosdorf R.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2013

|

T. 18, nr 1

41--48

PL

Celem pracy była analiza porównawcza dynamiki odrywania się pęcherzy gazowych od krawędzi dyszy w dwóch przypadkach: gdy dysza umieszczona jest wewnątrz kanału lub wewnątrz dużego zbiornika wypełnionego wodą. Zastosowanie metody Recurrence Plots pozwoliło na szczegółową analizę szeregów czasowych powstałych w analizie filmów. Wyznaczone na tej podstawie współczynniki LAVG i TT pozwoliły na wyodrębnienie trzech zakresów objętościowego strumienia powietrza, w których dynamika odrywania się pęcherzy ma odmienne cechy. Wyniki analiz pokazały, że szeregi rejestrowane w przypadku, gdy dysza nie ma zainstalowanego mini-kanału dla wydatku mniejszego od 0,3 l/min są bardziej periodyczne od rejestrowanych dla pęcherzy w mini-kanale. Oznacza to, że wzrost prędkości cieczy wokół pęcherzy prowadzi do nasilenia się chaotycznych zachowań odrywających się pęcherzy.

EN

The aim of this study was a comparative analysis of the dynamics of gas bubble departures from the nozzle in two cases: when the nozzle is located inside circular mini-channel, or in a large tank filled with water. The bubble departures were recorded using a high speed camera. The Recurrence Plots have been used for analysing the dynamics of bubble departures. Two coefficients: LAVG and TT have been considered. Results of analysis allow us to define the three ranges of air volume flow rates in which the dynamics of bubble departures has different characteristics. For the air volume flow rates less than 0.3 l/min the bubble departures in water tank are more periodic in comparison with situation when the nozzle is located in the mini-channel. It has been shown that the increase of velocity of the liquid around the bubbles leads to an intensification of the chaotic behaviour of bubbles.

6

Badania indukowanego przepływu dwufazowego w pompie aeracyjnej

Ligus G., Ulbrich R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 6

115-117

PL

W artykule przedstawiono badania indukowanego przepływu dwufazowego w pompie aeracyjnej z wykorzystaniem technik wizualizacyj-nych. W pracy opisano zjawiska zaburzeń spadku ciśnienia podczas indukowanego przepływu dwufazowego gaz — ciecz w systemach typu air-lift. Autorzy zaproponowali także nowy wektorowy model oceny stabilizacji przepływu.

EN

The experimental research of induced two-phase flow in an air-lift pump with the use of visualization technique is presented in the paper. Phenomena dealing with pressure drop disturbances during induced gas — liquid flow in air-lift systems are described. Authors of the paper also proposed a new method for flow stability estimation.

7

Assessment of efficiency of an air-lift pump's work with the use of visualisation methods in two-phase gas-liquid flow

Ligus G., Ulbrich R.

Turbulence : international journal

|

2007

|

Vol. 12

99-104

EN

The paper contains an evaluation of efficiency of air-lift pump operation. In the current paper the use of digital image processing and the measurements of pressure fall are correlated. On the basis of the resulting relationship an optimization method is defined. The article also describes two-phase flow structures during air-lift pump flow. The structures are collected in the form of the empirical flow regime map.