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管流中物料颗粒的运动状态及气力输送方式分类

  发布时间:2015-08-18

物料在管道输送中运动状态分为垂直管道和水平管道两部分,介绍如下:

1、物料颗粒在垂直管道中的运动状态在垂直的管道输送(或风送系统)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,在气力输送过程中,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。在垂直的管道输送(或风送系统)中,物料颗粒在管道内的分布基本是均匀的。

2、物料颗粒在水平管道输送(或风送系统)中的运动状态?在水平的管道输送(或风送系统)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。


管流中物料颗粒的运动状态及气力输送方式分类

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)。

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) 。

在上述悬浮力的共同作用下,物料在水平的气力输送过程中悬浮并随气流被输送。

在水平气力输送管道或风送系统中,物料颗粒群受管道内气流速度大小的影响,呈现以下几种运动状。

1.悬浮分散流:管道输送的气流速度较大时,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。

2.悬浮管底流:当管道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.沙丘集团流:随着风送系统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。风送系统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.集团柱塞流: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。


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