料仓流型及改善贮料流动性分析

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1、设计与研究料仓流型及改善贮料流动性分析□□陈长冰摘要：本文介绍了各种料仓流型，并详细分析了影响料仓流型的因素，尤其是装料形式、改流体对料仓流型的影响，为料仓设计、选择流型和改善散体流动措施提供了参考。关键词：料仓；流型；装料形式；改流体中图分类号：TQ172.614.2文献标识码：A文章编号：1001-6171（2006）02-0038-03料形式等多种因素的作用，影响散体在料仓内的流动类型。本文就影响散体流型因素进行分析，为改料仓内FlowPatternAnalysisandFlowability散体流动性和料仓设计提供参考。ImprovementofSilos

2、2散体在料仓内的流型CHENChang-bing2.1流型划分(SchoolofCivilEngineering,HefeiUniversity在20世纪40～50年代，苏联的塔赫塔耶夫（S.G.ofTechnology,Hefei230009,China)Takhtamishev）、基姆（V.S.Kim）与法国的仓勃脱（M.Abstract:ThispaperintroducedvariousflowSuqita）等研究者，指出料仓内流动大致可以分为动力型patternsofsilos,analyzedtheinfluencefactors与非动力型（也称为整体

3、流动与管状流动）两种流动形onsiloflowpatterns,especiallytheaffectby式。以后。美国的詹尼克（A.M.Jenike）等将料仓的流动类fillingmethodandinserts.Itgivesareference型区分为四种(图1)：onsilodesign,flowpatternselectionand（1）整体流：在料仓卸料时，全部仓料都在移动，流flowabilityimprovement.动稳定均匀，引起仓壁侧压力急剧地增加，这一类型的Keywords:SiloKFlowpatternKFillingmethodK流动

4、又称为动力型流动。Insert（2）漏斗流：卸料时仅卸料口以上一定范围内的仓料呈漏斗状流动，仓内存在死料区。1引言（3）管状流：卸料时，只是中心部分的仓料在流动，料仓是用来贮藏粮食、化肥、煤粉等散体物料的，周围的仓料呆滞不动。管状流是漏斗流的一种情况，仓在工农业领域中得到了广泛的应用。料仓有两种很普壁的贮料压力基本接近静态压力的数值。因此漏斗流遍的故障形式：仓料阻塞（结拱、鼠洞、死料等）和结构和管状流又称为非动力流。破坏。料仓结构破坏的直接原因是水平荷载（侧压力），（4）扩散流：这是整体流动的一种变异形式，即在而水平荷载的大小受仓内散体流型的影响非常大。没下部为整

5、体流，通过扩散使上部也进入整体流。有流动自然没有阻塞，所以料仓的故障与流型关系密2.2基本流型比较切。与流体储罐相比，在常温常压下操作的料仓，其设（1）整体流：卸料速率稳定，卸料密度均匀，卸料顺计却复杂得多，很难象在流体场合那样建设一种具有序为先进先出，料仓造价较高，料仓寿命较短，仓储时普遍意义的设计理论。就卸料流动问题而言，对于流体间一致。储罐，只需要设计者按照成熟的公式作一些简单的计（2）漏斗流动：卸料速率不稳定，卸料密度不均匀，算就能很好地解决。而对于散体料仓，情况就不那么简卸料顺序为先进后出，料仓造价较低，料仓寿命较长，单。由于料仓几何条件、料仓壁面摩擦、

6、散体内摩擦、装仓储时间不一致。通讯地址：合肥工业大学土木建筑工程学院，安徽合肥230009；收稿日期：2005-08-26；编辑：吕光38CEMENTTECHNOLOGY2/2006设计与研究表1散体流动性与流函数FF的关系函数FFFF<2210轻微团聚性强团聚性团聚性不团聚性团聚性良好的流动性结拱流动性差流动性好流动性表2装卸料实验仓料装料形式卸料形式流动类型塑性小球中心装料中心卸料漏斗流塑性小球分散装料中心卸料管状流大麦中心卸料中心卸料漏斗流大麦分散装料中心卸料漏斗流图1四种流动形式因此在料仓设计时为了做到安全、合理、经济，应3.

7、2.1仓料的内、外摩擦角按照实际需要来选择合适的流型。不论仓壁还是仓料的摩擦系数增大，都可以引起3影响料仓流型因素分析料仓卸料过程中，动态压力拱增加，卸料速度减小，甚3.1料仓几何因素至卸料受阻。当摩擦系数较大时，仓料流动的速度缓3.1.1料斗倾角慢，且不均匀，料仓上部为整体流而料斗的中间部位或料斗倾角（α）越小，卸料过程中仓内的压力拱分布一侧为管状流；当仓料与仓壁摩擦系数为0时，仓料流[2]的高度就越高，料斗的倾角较大时，仓料流出的速度越动形态主要为整体流。大，流动的形态主要为整体流或管状流与整体流的混例如对圆锥料斗，保持整体流所需要的最大半顶合状态，而当料斗的

8、倾角较小时