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管流中物料顆粒的運動狀态及氣力輸送方式分類

來源:www.china-xwodi.com   發布時間:2015-08-18

物料在管道輸送中運動狀态分為垂直管道和水平管道兩部分,介紹如下:

1、物料顆粒在垂直管道中的運動狀态在垂直的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒的重力方向與空氣動力的方向處于同一垂直直線上,但方向相反,隻要氣流的速度大于物料顆粒的懸浮速度,在氣力輸送過程中,物料顆粒就會随氣流向上運動。但在紊流氣流中,因有與流向相垂直的分量存在,管道内的氣流速度又是不均勻的,物料顆粒的形狀通常也不規則,且物料相互間或與管壁間相互碰撞産生旋轉,緻使物料顆粒的運動呈不規則的曲線上升狀态。在垂直的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒在管道内的分布基本是均勻的。

2、物料顆粒在水平管道輸送(或風送系統)中的運動狀态?在水平的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒的重力方向與空氣動力的方向相垂直,空氣動力對物料的懸浮不起直接作用,但物料顆粒仍然能被懸浮輸送,這是因為在氣流水平動力的作用下,産生了以下幾種懸浮力來對抗重力,如圖所示,從而使物料被懸浮。

管流中物料顆粒的運動狀态及氣力輸送方式分類


物料在管道輸送中運動狀态分為垂直管道和水平管道兩部分,介紹如下:

1、物料顆粒在垂直管道中的運動狀态在垂直的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒的重力方向與空氣動力的方向處于同一垂直直線上,但方向相反,隻要氣流的速度大于物料顆粒的懸浮速度,在氣力輸送過程中,物料顆粒就會随氣流向上運動。但在紊流氣流中,因有與流向相垂直的分量存在,管道内的氣流速度又是不均勻的,物料顆粒的形狀通常也不規則,且物料相互間或與管壁間相互碰撞産生旋轉,緻使物料顆粒的運動呈不規則的曲線上升狀态。在垂直的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒在管道内的分布基本是均勻的。

2、物料顆粒在水平管道輸送(或風送系統)中的運動狀态?在水平的管道輸送(或風送系統)中,物料顆粒的重力方向與空氣動力的方向相垂直,空氣動力對物料的懸浮不起直接作用,但物料顆粒仍然能被懸浮輸送,這是因為在氣流水平動力的作用下,産生了以下幾種懸浮力來對抗重力,如圖所1)垂直方向上的分速度産生的作用力(圖1)。

2)處在管底的物料顆粒,其上下部因速度不同形成的靜壓差而産生的作用力。(圖2)。

3)物料顆粒周圍的環流與管内氣流共同作用形成的升力(圖3)。貼近管底的物料,在氣流的推動下向前滾動,由于流體具有粘性,顆粒周圍的空氣便被帶動,形成環流。顆粒上部的環流與氣流的速度方向相同,疊加後速度增大;顆粒下部的環流與氣流的速度方面相反,疊加後速度減小;這樣,顆粒的上下部因速度不同而産生靜壓差,從而産生對顆粒的升力。

4)顆粒的形狀不規則,受到的推力在垂直方向的分力(圖4)。

5)顆粒相互間或與管壁碰撞受到的反作用力在垂直方向的分力(圖5) 。
在上述懸浮力的共同作用下,物料在水平的氣力輸送過程中懸浮并随氣流被輸送。
在水平氣力輸送管道或風送系統中,物料顆粒群受管道内氣流速度大小的影響,呈現以下幾種運動狀。

1.懸浮分散流:管道輸送的氣流速度較大時,物料基本上處于均勻分布狀态,物料顆粒在氣流中呈懸浮狀态輸送。

2.懸浮管底流:當管道輸送氣流的速度減小時,越接近管底處,物料的分布越密集,但沒有出現停滞。物料顆粒一面作不規則的旋轉、碰撞,一面被向前輸送。

3.沙丘集團流:随着風送系統輸送氣流的速度再次減小,大部分的物料顆粒失去被氣流的懸浮,停滞在管道底部。此時,管道的局部區段因物料積聚而使管内斷面變小,氣流速度在該區段增大,使停滞的物料重新被吹走,形成停滞、積聚、吹走相互交替的不穩定輸送狀态。風送系統内輸送氣流的速度過小時,氣流就失去對物料的懸浮能力,物料顆粒堆積在管底,氣流在上部流動。堆積的物料表面,有部分顆粒在氣流的作用下作不規則的移動,同時堆積層也随着時間作沙丘移動似的流動。

4.集團柱塞流:當部分流也不能實現時,管道即被堵塞,物料呈柱狀間隔充滿管道。由于物料柱前後的壓縮空氣存在壓力差,物料就依靠靜壓差的推動而被輸送。
示,從而使物料被懸浮。

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