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·ν沉2    =C·πd2 /4·γ气/2g ·ν沉2   

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                  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

3、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

4、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    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

5、~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。 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

6、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

7、)。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)。 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

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