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气力输送的基本原理2管流中物料颗粒的运动状态

文章出处:未知 作者:admin 人气: 时间:2016-04-15 19:22 【
管流中物料颗粒的运动状态
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(一)物料颗粒在垂直管道中的运动状态 
在垂直输料管道中,物料颗粒的重力方向与空气动力的方向处于同一垂直直线上,但方向相反,只要气流的速度大于物料颗粒的悬浮速度,物料颗粒就会随气流向上运动。但在紊流气流中,因有与流向相垂直的分量存在,管道内的气流速度又是不均匀的,物料颗粒的形状通常也不规则,且物料相互间或与管壁间相互碰撞产生旋转,致使物料颗粒的运动呈不规则的曲线上升状

态。在垂直输料管中,物料颗粒在管道内的分布基本是均匀的。$ `6 p1 f- |0 G9 I (二)物料颗粒在水平管道中的运动状态 ( W5 B) q3 O- d7 t+ }! D 在水平输料管道中,物料颗粒的重力方向与空气动力的方向相垂直,空气动力对物料的悬浮不起直接作用,但物料颗粒仍然能被悬浮输送,这是因为在气流水平动力的作用下,产生了以下几种悬浮力来对抗重力,如图所示,从而使物料被悬浮。, D' t4 H6 t$ o4 G1 _ 1.垂直方向上的分速度产生的作用力(图1)。 2.处在管底的物料颗粒,其上下部因速度不同形成的静压差而产生的作用力。(图2)。 & u2 j- `# U" U# J; z( 3.物料颗粒周围的环流与管内气流共同作用形成的升力(图3)。贴近管底的物料,在气流的推动下向前滚动,由于流体具有粘性,颗粒周围的空气便被带动,形成环流。颗粒上部的环流与气流的速度方向相同,叠加后速度增大;颗粒下部的环流与气流的速度方面相反,叠加后速度减小;这样,颗粒的上下部因速度不同而产生静压差,从而产生对颗粒的升力。 4.颗粒的形状不规则,受到的推力在垂直方向的分力(图4)。 5.颗粒相互间或与管壁碰撞受到的反作用力在垂直方向的分力(图5)。 . W5 K- N1 e" m# Y 在上述悬浮力的共同作用下,物料在水平管道中悬浮并随气流被输送。" p) X1 ^ G; b- v, H 在水平输料管中,物料颗粒群受管道内气流速度大小的影响,呈现以下六种运动状。 * D' t- }" Q. J+ `% U4 ~ 1.悬浮流:管道内输送气流的速度较大时,物料基本上处于均匀分布状态,物料颗粒在气流中呈悬浮状态输送。3 M3 C3 i3 R- `# W 2.底密流:管道内输送气流的速度减小时,越接近管底处,物料的分布越密集,但没有出现停滞。物料颗粒一面作不规则的旋转、碰撞,一面被向前输送。 3.疏密流:管道内输送气流的速度进一步减小时,物料在水平管道内呈疏密不均匀的流动状态,部分物料颗粒在管底滑动,但没有停滞。 " Y2 g4 }% m" o( }, B. k' O 4.停滞流:随着管道内输送气流的速度再次减小,大部分的物料颗粒失去被气流的悬浮,停滞在管道底部。此时,管道的局部区段因物料积聚而使管内断面变小,气流速度在该区段增大,使停滞的物料重新被吹走,形成停滞、积聚、吹走相互交替的不稳定输送状态。 5.部分流:管道内输送气流的速度过小时,气流就失去对物料的悬浮能力,物料颗粒堆积在管底,气流在上部流动。堆积的物料表面,有部分颗粒在气流的作用下作不规则的移动,同时堆积层也随着时间作沙丘移动似的流动。 4 i9 L+ [. y' s0 X. ^* v% v 6.柱塞流:当部分流也不能实现时,管道即被堵塞,物料呈柱状间隔充满管道。由于物料柱前后的压缩空气存在压力差,物料就依靠静压差的推动而被输送。