基于喷射流泥沙采集器的沉积层粒子特性对流化特性的影响

Nozaki开发出一种以流体为载体,带有喷射口与吸入口的喷射流式泥沙采集器.利用尺寸、密度不同的颗粒物在多相流体中的运动特性,该装置可实现颗粒物如泥沙、谷物的采集和分离.该装置通过喷射流体搅动泥沙沉积层并使其流化,之后通过吸引流将泥沙颗粒收集.喷射、吸引、采集及分离等过程受到装置的结构、沉积层中粒子的物理特征等诸多因素的影响.本工作采用喷射口直径6mm,吸引口直径30mm的实验装置,以水为流体载体,设定相应的喷射流和吸引流流速,选择密度(2520~2587kg/m3)相近的直径在37.5~855mm之间的球形玻璃和大小相当的火山灰粒子为被采集物.针对两种粒子的沉积层对流化域体积、流化域表面的最大半径的影响,喷射流和吸引流对沉积层作用时间对流化域体积的影响等进行了实验研究.结果表明,最佳流化特性出现在200mm的粒子,其流化特性与粒子形状特性无关.尽管两种粒子的流化域体积相近,但是流化域表面半径差异较大.