بررسي اثر لوله بالابرنده مخروطي بر عملكرد ايرليفت پمپ

ایرلیفت پمپ ها در صنایع مختلف و برای مواردی نظیر انتقال سیالات با گرانروی بالا و یا پمپ نمودن سیالات خورنده مورداستفاده قرار می گیرند. در این پژوهش تأثیر استفاده از لوله بالابرنده مخروطی بر عملكرد یك ایرلیفت پمپ به صورت تجربی موردبررسی قرار گرفت. لوله بالابرنده مورد آزمایش دارای ارتفاع 6 متر، زاویهی مخروطی ° 0.67 و به ترتیب قطرهای ورودی و خروجی 60و 200 میلیمتر بود. آزمایشات برای سیستم جریان دوفازی آب-هوا انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد كه میزان بازده ایرلیفتپمپ با استفاده از لوله بالابرنده مخروطی در نسبت های شناوری بالای 0.55 نسبت به ایرلیفت پمپ با لوله بالابرنده با قطر ثابت، تا40 درصد افزایش داشته است. پس از ترسیم نقشهی الگوهای جریانی، مشخص گردید كه در مقاطع ابتدایی لوله رژیم جریان لخته ایآشفته (Churn)، غالب بوده و با افزایش سطح مقطع در ارتفاع های بالاتر لوله بالابرنده، رژیم جریانی لخته ای (Slug)، رژیم اصلیجریان می باشد. لذا با توجه به مناسب بودن رژیم جریانی لخته ای برای ایرلیفت پمپ ها، میزان افزایش بازده محاسبه شده را می توانبه تغییرات ایجادشده در الگوی رژیم های جریانی دوفازی نسبت داد. بنابراین نتیجه گرفته شد كه استفاده از لوله بالابرنده مخروطیبجای لوله با قطر ثابت، می تواند سبب بهبود عملكرد ایرلیفت پمپ ها گردد.

Airlift pumps are simple devices mainly used for transmission of viscous fluids or pumping of corrosive liquids and multiphase flow mixtures. In general, performance of an airlift pump has a great dependence on the designing parameters of the upriser pipe. The current research investigates the performance of a tapered upriser pipe airlift pump experimentally. An upriser pipe of six meters height with the angle of 0.67 was used to investigate the performance of an air-water airlift system. The experiments were conducted for different submergence ratios to investigate the effect of tapering angle of the upriser pipe on the airlift pumping efficiency. The results showed that pumping efficiency of a tapered airlift pump is up to 40% higher than a constant diameter upriser airlift pump. The obtained improvement in pumping efficiency was described by illustrating the flow pattern map of the experimented airlift pump. It showed that the tapered upriser tends to keep the flow regime in the slug region which is assumed to be the best flow regime for airlift pumps. So it was concluded that substituting ordinary upriser pipe with a tapered one results in an improvement in the performance of airlift pumps.