[发明专利]管道流体流速增速方法及管道流体输送系统

说明书

本发明公开了一种管道流体流速增速方法及管道流体输送系统。通过在靠近输送管道的入口处设置一释压管，该释压管的一端伸入在流体内且与输送管道的入口相对设置，释压管内具有密度和压强都小于待输送的流体的密度和压强的释压介质，当开始流体输送时，释压管可以切断位于输送管道入口处的流体的粘连，改变流入输送管道中流体的压力和控制粘连点，流体围绕释压管流进输送管道内，释压管内的较低压强的释压介质会对流进输送管道内的流体产生压力差，迅速将流体的压力降低，因而，释压管的作用就是将流体所受的压强降到最低，而根据压强与流速的负相关的关系，流体的压强降低，可以达到快速流动的目的，因而，可以提高流体的流速。

技术领域

本发明涉及流体力学应用领域，尤其是涉及一种管道流体流速增速方法及管道流体输送系统。

背景技术

管道流体即在管道内流动的流体。管道流体力学也即研究流体在管道内流动情况的科学。虹吸现象是一种常见的管道流体流动现象。虹吸(syphonage)是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构(虹吸管)内后，将管口较高的一端置于装满液体的容器中，该容器内的液体就会持续通过虹吸管从较低的管口处流出。虹吸的实质是因为重力和分子间粘聚力而产生。虹吸管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动，在U型的虹吸管内部产生负压，导致高位管口的液体被吸进最高点，从而使液体源源不断地流入低位置的容器中。当两个容器液面高低不同时，用管子将两个容器连通，不论管子什么形状，在液体自身重力的作用下，总有保持液面相平的运动趋势，即将流动的液体所受的合力指向下方，因此液体从高处流向低处。

在虹吸等管道流体输送系统中，传统的往往只关注研究管道的构造与管道中流体的空间对流速的影响，当系统设定后，流速和效率基本恒定。如果要增大流速，往往是通过泵、或者在管道的流体入口或供液的一侧施加压力的方式，这些方式操作复杂，不易控制，且需要专用的加压设备，成本较高。

发明内容

基于此，有必要提供一种可有效控制流速且操作简便、成本较低的管道流体流速增速方法及管道流体输送系统。

本发明解决技术问题的技术方案如下。

一种管道流体流速增速方法，在靠近用于输送流体的输送管道的入口增设一两端开口的释压管，控制所述释压管的一端位于流体内且与所述输送管道的入口相对，另一端伸出至流体外，所述释压管内填充有释压介质，该释压介质的密度和压强均小于待输送的流体的密度和压强。

在其中一个实施例中，所述释压管位于所述流体内的一端的径向尺寸小于所述输送管道的入口的径向尺寸。

在其中一个实施例中，控制所述释压管的位于所述流体内的一端的端面与所述输送管道的入口的端面相平行。

在其中一个实施例中，所述输送管道的入口与出口之间具有高度差和/或压力差。

在其中一个实施例中，所述输送管道为圆形管道，所述待输送的流体采用虹吸、重力或压差方式输送。

在其中一个实施例中，所述待输送的流体为液体，所述释压介质为自然空气；或所述待输送的流体是气体，所述释压介质为密度和压强均小于所述待输送的流体的密度和压强的气体。

在其中一个实施例中，通过调整所述释压管的位于所述流体内的一端的管径、该端与所述输送管道的入口的相对位置、所述释压介质的种类、所述释压介质的压力、和/或所述释压介质的流通量来调整流速的增速幅度。

一种管道流体输送系统，包括输送管道及释压管，所述输送管道用于输送流体，所述输送管道具有入口和出口，所述释压管的两端开口，所述释压管的一端与所述输送管道的入口相对设置，所述释压管的另一端用于伸出在流体外，所述释压管中用于填充密度和压强均小于待输送的流体的密度和压强的释压介质。如在一个实施例中，对于管道液体输送系统，所述释压管的一端浸没在液体里，在所述输送管道输送液体流动时，其时所述释压管里没有液体，在所述输送管道持续输送液体时，所述释压管里只有空气流动。