物料在气力输送系统设备水平管道中呈现悬浮运动状态的原因
当气相和固相的两相流在气力输送系统装置的水平方向管道内移动时,虽然物料颗粒受到的重力方向与气相流动方向垂直,但由于存在气流动力垂直分量,水平输送管道中的颗粒仍处在悬浮状态下输送移动。气流动力垂直分量存在的原因如下,
1、由于气力输送系统中的水平输送管道中的输送气流是处于湍流状态,而湍流气流在垂直方向有一个分力来抵消物料颗粒的重力,使得物料颗粒处于悬浮状态。据紊流状态试验的结果,垂直分力占总合力的15%;
2、在水平输送管道底部颗粒的上下风速是不同的。在物料颗粒上部的空气流速较大,即动压较大,静压较小,而在物料颗粒下部的气流流速较小,即动压较小,静压较大。物料颗粒上部和下部之间产生的静压差也会使得颗粒处于悬浮状态。
3、在水平管道底部附近的颗粒在气流的推动下向前滚动。由于气体粘度的存在的原因,物料颗粒周围的空气被驱动就形成了循环流。在物料颗粒的上方,空气循环方向与管内气流运动方向相同,两种因素的力叠加后其速度增大;而在物料颗粒的下部,由气体粘度而产生的气流循环与管道中的流动方向相反,两种因素的力作用后速度降低。因此在水平管道底部的物料颗粒其上部速度和动压是较大的,动压较大,而静压较小;物料颗粒下部的速度较小,动压较小,静压较大大。物料颗粒的上、下部分之间就存在静压差,对颗粒产生了一个提升力,使得物料颗粒处于悬浮滚动得状态。
4、物料颗粒其形状也是不规则,由于气流得作用会产生垂直分量,这也是物料呈现悬浮状态的一个原因。
5、物料颗粒之间的跳跃碰撞或颗粒与管壁之间的碰撞会产生垂直方向上的反作用力分量,也会抵消物料颗粒重量。
在上述因素作用力下,物料颗粒是悬浮在水平管道中,随气流向前跳跃或上浮或下沉移动。
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