气力输送-物料颗粒在水平管道中的运动状态

二）物料颗粒在水平管道中的运动状态

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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。

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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

）

。

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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

）

。

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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。

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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

。

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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。

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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。

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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。

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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。