[发明专利]一种实现匀速均质运输流体的管道式输送装置及应用方法

权利要求书

1.一种实现匀速均质运输流体的管道式输送装置，其特征在于是一种将附加的扰流体能量通过边界层扰流装置改善边界层流体活度和逸度，实现边界层效应可控，导致管道式输送流体系统中管道流体堵塞现象不发生的装置；该装置由管道式输送流体系统（1）、边界层扰流生成器（2）、边界层扰流喷射口（3）、巷道边界层扰流安装执行装置（4）、流体运行状态监测传感器（5）、输送流体入口（6）、流体状态控制中心（7）、控制信号线（8）、输送流体出口（9）、扰流输送管路（10）、输送流体（11）和扰流（12）组成；管道式输送流体系统（1）左侧与所输送流体（11）的输送流体入口（6）敞口连接，管道式输送流体系统（1）右侧与所输送流体（11）的输送流体出口（9）敞口连接，所输送流体（11）通过输送流体出口（9）排放到大气中，管道式输送流体系统（1）整个巷道空间中以螺旋线方式在巷道内测表面上安装巷道边界层扰流安装执行装置（4），巷道边界层扰流安装执行装置（4）是通过其金属安装架固定在预埋于巷道砌旋结构中的螺栓上，在边界层扰流生成器（2）与流体状态控制中心（7）安装于管道式输送流体系统（1）左侧输送流体入口（6）工作区域外，距离输送流体入口（6）工作区域5-30米，边界层扰流生成器（2）由工作压力为5-8MPA的压力气提供主动力源，由工作压力为3-5MPA的压力水提供辅助流体动力源，该压力气和压力水通过边界层扰流生成器（2）生成一种新的气水雾化湍流体，供给边界层扰流喷射口（3）作为工作流体，安装在巷道边界层扰流安装执行装置（4）与边界层扰流生成器（2）通过扰流输送管路（10）密封连接、沿螺旋线每隔3-8米在巷道边界层扰流安装执行装置（4）上布置边界层扰流喷射口（3）一个，边界层扰流喷射口（3）与巷道边界层扰流安装执行装置（4）螺纹连接，并通过巷道边界层扰流安装执行装置（4）与扰流输送管路（10）相连接，巷道边界层扰流安装执行装置（4）通过控制信号线（8）与流体状态控制中心（7）连接，巷道边界层扰流安装执行装置（4）能根据流体状态控制中心（7）的命令调节边界层扰流喷射口（3）的喷射方向、流量、压力；管道式输送流体系统（1）中沿巷道轴向方向从左到右在巷道边界层扰流安装执行装置（4）上每间隔20-30米布置一个流体运行状态监测传感器（5），流体运行状态监测传感器（5）通过螺栓固定安装于巷道边界层扰流安装执行装置（4）上，流体运行状态监测传感器（5）通过控制信号线（8）与流体状态控制中心（7）相连接，边界层扰流生成器（2）通过控制信号线（8）与流体状态控制中心（7）相连接。

2.权利要求1所述的一种实现匀速均质运输流体的管道式输送装置的应用方法：

Ⅰ首先流体状态控制中心（7）发出巡检命令，接受并分析流体运行状态监测传感器（5）传回的信息值，信息值不需要启动边界层扰流生成器（2），输送流体（11）通过输送流体入口（6），经管道式输送流体系统（1）整个巷道空间到达输送流体出口（9），最后排放大气中；

Ⅱ流体运行状态监测传感器（5）传回的信息值大于设定值时，流体状态控制中心（7）发出命令启动边界层扰流生成器（2），扰流（12）通过扰流输送管路（10）到达巷道边界层扰流安装执行装置（4），通过安装于巷道边界层扰流安装执行装置（4）上的边界层扰流喷射口（3）喷射扰流（12）到巷道中并与输送流体（11）相互作用，流体运行状态监测传感器（5）将信号值实时传递到流体状态控制中心（7），并通过流体状态控制中心（7）发出命令实时调整扰流量及压力方向，以使得扰流（12）与巷道中的输送流体（11）融合并满足匀速均质运输输送流体（11）的目的，这样输送流体（11）通过输送流体入口（6），经管道式输送流体系统（1）与扰流（12）在整个巷道空间相融合，将边界层效应降低到不影响输送流体（11）匀速均质运输流体，匀速均质运输态输送流体（11）到达输送流体出口（9），最后排放大气中；

Ⅲ 流体运行状态监测传感器（5）不断地、连续地传回信息值，流体状态控制中心（7）根据这一信息值给巷道边界层扰流安装执行装置（4）发出执行命令，通过安装于巷道边界层扰流安装执行装置（4）上的边界层扰流喷射口（3）喷射扰流（12）到巷道中并与输送流体（11）相互作用，流体运行状态监测传感器（5）将信号值实时传递到流体状态控制中心（7），并通过流体状态控制中心（7）发出命令实时调整扰流量及压力方向，以使得扰流（12）与巷道中的输送流体（11）融合并满足匀速均质运输输送流体（11）；

Ⅳ管道式输送流体系统（1）进入动态稳定工作态；

Ⅴ管道式输送流体系统（1）输送流体（11）过程中边界层效应始终可控。