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立管严重段塞流控制方法实验研究
立管严重段塞流控制方法实验研究
摘要：本文针对立管严重段塞流现象进行了一系列实验研究，并提出了一种基于调节进口增压泵流量的塞流控制方法。通过对比不同的水泵进口流量及压力、立管角度对塞流现象影响的实验，探讨了不同操作条件下的塞流控制效果。研究结果表明，在增加进口流量和压力、减小立管流经角度等操作条件下，能够有效地减轻或消除立管严重段塞流现象，为实际工程设计和操作提供了理论依据和技术参考。
关键词：塞流控制、立管严重段、水泵进口流量、立管角度
一、引言
立管作为流体输送器具，广泛应用于石油化工、冶金、能源和水利等领域。然而，由于流体输送具有非线性、复杂性以及流变学特性等因素的影响，经常出现严重段塞流现象，导致大量生产资料损失和安全事故的发生。因此，探索一种有效控制立管塞流现象的方法，对于提高生产效率和保障安全稳定性具有重要意义。
二、研究方法
实验设备包括：水泵、立管、进口流量控制器等元器件。实验分为两部分：一是对比不同水泵进口流量和压力下对立管塞流现象的影响；二是对比不同立管角度对立管塞流现象的影响。通过观察塞流现象的出现时间、塞流压力和流率等参数进行对比分析。
三、实验结果及分析
1、不同水泵进口流量和压力对立管塞流现象的影响
实验采用相同流量出口流量为0.3m³/h，进口流量分别为0.2、0.3、0.4m³/h，进口压力分别为0.2、0.3、0.4MPa进行对比研究，实验结果如表1所示。
表1不同进口流量和压力对立管塞流现象的影响
可见，随着进口流量和压力增加，塞流现象的出现时间减少，塞流压力和流率均有明显改善。这是由于增加进口流量和压力，使立管内部流体的动能增加，阻力减小从而减小流体受到的影响，进而改善立管塞流的现象。
2、不同立管角度对立管塞流现象的影响
实验采用进口流量为0.3m³/h，进口压力为0.3MPa，立管角度分别为0°、5°、10°、15°、20°进行对比研究，实验结果如表2所示。
表2不同立管角度对立管塞流现象的影响
可见，随着立管角度增大，塞流现象出现时间减少，塞流压力和流率也有相应的改善趋势。这是由于增加立管角度使立管中流体的流动转移更为顺畅，阻力减小，从而改善立管塞流的现象。
四、结论
本文通过对立管严重段塞流现象进行的实验研究，提出了一种基于调节进口增压泵流量的塞流控制方法，同时对进口流量和压力以及立管角度等因素的影响进行了探讨分析。研究结果表明，增加进口流量和压力、减小立管流经角度能够有效地减轻或消除立管严重段塞流现象，为实际工程设计和操作提供了理论依据和技术参考。
参考文献：
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