气力输送原理汇总

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1、气力输送原理第一节气力输送的基本原理一、沉降速度与悬浮速度 散粒物料在气流中运动时，沉降速度和悬浮速度是它的最基本性质。 当直径为d的球形物体从静止状态在空气中自由下落时，由于受到重力的作用，下落速度将愈来愈快，同时，物体受空气的阻力亦逐渐增大。当物体的自重G以及物体在空气中受到的浮力P和阻力R，按下列关系达到平衡时，即； G—P＝R  =πd3 /6(ν物-ν气)                则物体将因惯性作用而以等速γ沉向下沉降，这一速度就叫做沉降速度。 在上式中:  (  )    R=CS- ν气/2g

2、·ν沉2    =C·πd2 /4·γ气/2g ·ν沉2                  式中: γ物、γ气——物体和空气的比重       g——重力加速度       S——物体在运动方向的投影面积，亦叫迎风面积 C——物体以沉降速度运动时的阻力系数 物体的沉降速度为： γ沉= [4gd/3C·(γ物-γ气)/γ气 ]1/2   =3.62[d(γ物-γ气)/γ气·C]1/2   设沉降速度为ν沉的物体，放在垂直向上的速度为ν的均匀气流中，则物体运动的绝对速度ν物将为： γ物=γ-γ沉           

3、       此时，如果ν=ν沉，则物体的绝对速度ν物=0，即物体在气流中停在原处，既不上升，也不下降。通常将这时的气流速度称为物体的悬浮速度ν悬。物体的悬浮速度在数值上与沉降速度相等，即ν悬=ν沉。由此可见，当物体处在大于其悬浮速度的气流中时，则物体将被气流带动。 在垂直管道中，气流动力同物料重力处在同一直线上。要使物料能与气流同向运动，则气流的速度必须大于物料的悬浮速度。所以，悬浮速度是实现气力输送时确定气流速度的依据。但是，物料在管道中的运动十分复杂，受着多方面因素的影响；同时，被输送物料的形状通常是极不规

4、则的，所以，各种物料的实际悬浮速度需要通过实验来确定。 在水平管道内，由于气流的动力方向同物料颗粒的重力方向垂直，因而共悬浮和运动状态更为复杂。在选择气流速度时，通常仍以垂直管道内的悬浮速度为依据。部分谷类物料的悬浮速度见表 表       部分谷类物料悬浮速度参考值名    称 v悬（米/秒） 名    称 v悬（米/秒） 名    称 v悬（米/秒） 小    麦 9～11 糙    米 9～12 油菜仔 8 面    粉 2～3 大糠（谷壳） 2～3.5 大    豆 9～11 麸    皮 1～3 米  

5、  糠 1～2 大    麦 9～11 一皮物料 6～7 稗    子 4～7 高    梁 9.8～11.8 大麦心 4.3～5 并肩石 11 荞    麦 7.5～8.7 中麦心 4～4.5 玉    米 10～14 燕    麦 8～9 细麦心 2～4 花    生 11～15 豌    豆 15～17.5 稻    谷 8～10 棉    籽 9～10       在实际的气力输送管道中，由于物料相互之间和同管壁之间的摩擦、碰撞以及管道内气流的不均匀等多种原因，实际所需的气流速度远比物料的悬浮速度为大。 

6、二、管流中物料颗粒的运动状态（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。 （二）物料颗粒在水平管道中的运动状态 在水平输料管道中，物料颗粒

7、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。  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）。 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

8、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，物料在水平管道中悬浮并随气流被输送。 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