两相流分离鳃泥沙下沉通道宽度对水沙分离影响的试验研究.pdf

新疆农业大学学报2011，34(6)：526～528
JournalofXinjiangAgriculturalUniversity

文章编号：10078614(2011)06—0526—03

两相流分离鳃泥沙下沉通道宽度对水沙
分离影响的试验研究

严跃成，邱秀云，张翔，龚守远

(1．新疆大学建筑工程学院，乌鲁木齐830047；2．新疆农业大学~*U-b：E木工程学院，乌鲁木齐830052；3．新
疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐830000；4．新疆农业大学农学院，乌鲁木齐830052)

摘要：通过没定两相流分离鳃不同泥沙下沉通道宽度，对含沙水流进行泥沙沉降试验。结果表明，分离鳃的最
小泥沙下沉通道宽度为1mm，否则泥沙将会发生淤堵。在通道宽度在2～5Film时，随着通道宽度的增加，泥沙沉
速加快；当通道宽度>5mm时，随着通道宽度的增加，泥沙沉速变化不大。

关键词：分离鳃；泥沙；下沉通道；絮团
中图分类号：TV149文献标识码：A

ExperimentalStudyonInfluenceofSediment

SettlingAccessWidthinTwo—phaseFlow
SeparationDeviceonWatersedimentSeparation

YANYao—cheng。QIUXiu—yun，ZHANGXiang，GONGShou—yuan。

(1．CollegeofArchitecturalEngineering，XinjiangUniversity，Urumqi830008，China；2．College
ofWaterConservancyandCivilEngineering，XinjiangAgriculturalUniversity，Urumqi830052，
China；3．InstituteofSurveyandDesignofWaterConservancyandHydropower，Urumqi830000，
China：4．CollegeofAgronomy，XinjiangAgriculturalUniversity，Urumqi830052，China)
Abstract：Thesedimentdepositionexperimentwasconductedinvertical—componentdensitymixtureflow

seDarationgillwithdifferentsedimentsettlingaccesswidth．Theexperimentaldatashowthatthemini—

mumsettlingaccesswidthis1mm．orthesedimentwillbesiltedup．Whenaccesswidthis2—5mm，the

sedimentsettlingincreaseswiththeincreaseofaccesswidth；Whenaccesswidthis>5mm，thesettlingve—

locityofsedimentissteadywiththeincreaseofaccesswidth．

Keywords：separationdevice；sediment；settlingaccess；aggregate

两相流分离鳃是一种新型水沙分离装置，该装沉降速度的影响，并通过系列试验，得到泥沙下沉通
置能在不添加任何化学药剂的情况下，从高含沙浓道淤堵时的临界宽度，为结构优化设计提供了合理
度的浑水中快速分离出清水。研究表明，该装置的参数。
通过在浑水容器中增设倾斜的隔板(鳃片)，利用物
1试验装备与方案
理作用使水沙产生相对的运动，从而快速分离泥沙
并提取清水，这是一种安全环保的取水方式。在该1．1试验装置
装置的前期试验中，研究了鳃片的形式、鳃片的倾角采用本项目前期试验研究的优化结构形式(图
和间距的优化布置j。在文献[2]的基础上，本研1)，该装置为矩形管状分离鳃，由鳃管、鳃片构成，鳃
究分析了分离鳃中泥沙沉降通道的设置宽度对泥沙片与鳃管的宽度侧壁构成a倾斜角，与鳃管的长度

收稿日期：201l—O7—15
基金项目：国家自然科学基金项目(50969O09)；新疆水利水电工程重点学科基金资助

通讯作者：邱秀云，E—mail：[e-mail]
第6期严跃成，等：两相流分离鳃泥沙下沉通道宽度对水沙分离影响的试验研究527

侧壁构成倾斜角，a一60。，一45。。鳃片与宽方向液面，大量泥沙通过下沉通道沉降至分离鳃底部，只
的两侧壁之间保持有一定的距离(也称泥沙下沉通有极少量泥沙沉降在鳃片上，但没有堵塞泥沙下沉
道)，便于鳃片与管壁之间的清水上升、泥沙下沉。通道。泥