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氣力輸送的氣固兩相流的運動狀態(tài)是什么樣的?

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人氣:-發(fā)表時間:2019-10-15 14:41【

在氣力輸送裝置中,物料在輸送氣流的作用下形成氣固兩相流。顯然,兩相流中由于物料的加人,料流將受到氣流速度、物料特性及氣固比等因素影響,其運動狀態(tài)將會發(fā)生顯著變化。物料顆粒運動狀態(tài)在垂直輸送管中與水平輸送管中不同,現(xiàn)分述如下。


1、物料在垂直輸送管中的運動狀態(tài)


在氣力輸送裝置的垂直輸料管中由于氣流速度大于物料懸浮速度,物料粉粒便不斷地向上運動。同時,因氣力輸送所選用的氣流輸送速般都大大超過層流臨界速度,兩相流處在紊流狀態(tài),因此物料顆粒除了上升以外,還受到與流向垂直運動的分量作用,和輸送物料顆粒本身大小,形狀不規(guī)則的影響,以及粒子相互之間或與管壁碰撞等原因,使物料顆粒受到氣流不均勻的推力而產(chǎn)生不斷地旋轉(zhuǎn)、搖擺,所以物料顆粒不是直線上升,而是呈不規(guī)則曲線上升。氣力輸送


在兩相流上升過程中,由于物料顆粒之間及物料與管壁之間的摩擦、碰撞與粘附,以及管道斷面上氣流速度分布不均勻等諸多原因,實際使物料懸浮且不斷上升所需要的氣流速度,要比理論計算的物料顆粒懸浮的速度大。HdFJ11.cOM


在垂直輸送料管中,氣流阻力與物料顆粒群的重力處于同一直線上,但由于實際垂直輸送顆粒流運動的復雜性,不斷地受到垂直于運動前進方向的力的干擾,物料顆粒流就會形成不規(guī)則的相互交錯的蛇形運動,從而使物料顆粒流在垂直輸送管內(nèi)形成了穩(wěn)定均勻分布的兩相流。

2、物料在水平輸料管中的運動狀態(tài)


氣固兩相流在氣力輸送裝置水平管中運動時,物料顆粒的重力方向與氣流方向垂直,此時氣流速度產(chǎn)生的水平方向空氣動力分力對顆粒懸浮不起作用,但由于下列一些垂直分力的存在,所以水平輸送管中的顆粒仍然是處在懸浮狀態(tài)下被輸送的。


(1)因水平輸送管中氣流呈紊流狀態(tài),故存在紊流氣流垂直方向分速度產(chǎn)生的力使顆粒懸浮,據(jù)測試紊流狀態(tài)垂直速度分量約占平均分速的15%。


(2)水平輸送管管底顆粒上下氣流速度不同,顆粒上部的氣流速度大,即動壓大靜壓小,而顆粒下部的速度小,動壓小靜壓大,由此產(chǎn)生的粒子上下部靜壓差而使顆粒懸浮,


(3)靠近管底的顆粒在管內(nèi)氣流的推動下滾動前進,由于氣體粘性的存在,顆粒周圍的空氣被帶動形成環(huán)流。在顆粒上部,環(huán)流與管內(nèi)氣流流動方向相同,疊加后流速增大;在顆粒下部,環(huán)流與管內(nèi)氣流流動方向相反。疊加后速度變小,由于顆粒上部速度增大、動壓增大,靜壓減??;而顆粒下部速度減小,動壓減小、靜壓增大,因此,在顆粒的上下部存在靜壓差,便產(chǎn)生了對顆粒的升力,并使顆粒懸浮滾動推進。


(4)由于顆粒形狀不規(guī)則,氣流作用其上產(chǎn)生的垂直分力。


(5)由于顆粒相互間或顆粒在前進中與管壁碰撞而跳躍,因此產(chǎn)生的反作用力在垂直方向的分力。


在上述諸力的作用下,物料顆粒將在水平管中懸浮并隨氣流跳躍式地向前推進,依次起飛和降落,作邊浮邊沉的運動。


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