壁面对半开式注气海水提升系统涌升流流量的影响研究

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,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0.8~1.6 m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0.8 m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1.6 m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,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。