第五章 散粒体力学特性-5-5

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1、总结上节第五章散粒体力学特性总结上节第五章散粒体力学特性第二节散粒体的流动特性第一节摩擦性一散粒物料在料仓和料斗内的重力流动形式一摩擦的基本概念1整体流二散粒物料的摩擦角2漏斗流1休止角落粒拱2内摩擦角散粒物料在料仓或料斗排料过程中，散粒体堵塞在排3壁面摩擦角和滑动摩擦角料口处，在排料口上方形成拱桥或洞穴。前者称为结拱，4滚动稳定角后者称为结管。流动过程流动类型的判定总结上节第五章散粒体力学特性Jenike定义粉体流动函数FF为预压缩应力与粉体的无围限第二节散粒体的流动特性屈服强度σ1二散粒物料流动性FF=σc1流动稳定线式中：σ1－散粒体预压实应力。2散粒体的流动函数3料斗的流动条件σ

2、c料斗本身的流动条件或流动性用流动因素ff表示：σff=1σa无围限屈服强度与粘聚力和内式中：σa－散粒体结成稳定拱的最小拱内应力；σ1－散粒体的预压应力。摩擦角的关系2cosφiσ=⋅cc1sin−φi4最小排料口尺寸第二节散粒体的流动特性具有重度为γs的散粒物料流出孔口时，拱形物料受力三防止成拱的方法如图所示。成拱现象非常复杂，目前，尚不能从根本上解决落粒拱问题。防止成拱的方法主要有下列几种①加大排料口。例如，可将淀粉等物料的料斗作成直对于长槽孔：对于圆孔：筒形结构。Bp≥(/)γ②尽量使料斗内壁光滑。sBp≥(2/γ)s③加大壁面倾角。原则上倾角必须大于休止角。临界状态下，拱内压缩

3、力p——散粒体结成稳定拱的最小拱内应力σa，它等于无围限屈服强度σc。1三防止成拱的方法三防止成拱的方法④将料斗作成非对称性（图a、b、c形式）。成拱现象的原因，主要是物料受力后形成稳定的静止层。因此，如将料斗底部作成左右非对成形，可有效地破坏物料的受力平衡。⑦在排料口上方插入椎体（图中f），以减小排料口承受物料的压⑤在料斗内加入纵向隔板以形成左右非对称性（图d）⑥在料斗内悬吊链条（图e）力。⑧将壁面作成抛物线形的曲面（图中g），以使物料顺利滑落。⑨采用条形卸料器（图中h）。⑩安装振动器、吹入压缩空气，使物料流态化。第三节离析1粒度离析一定义根据离析的机理，离析可分为粒径差值大和重度不同

4、的散粒混合物料，在给料、排附着离析、填充离析和滚落离析三料或振动时，粗粒和细粒、密度大和密度小的会产生分种形态。离。这种现象称为离析，又称偏析。在给料和排料过程中出现离析现象，使粒度失去均一致(1)附着离析性，产生质量不合格的产品。但振动筛选过程中的离析现象，则有助于达到筛选的目的。容易引起离析的散粒体，多附着离析是在沉降时粗细粒分离。此时，微细的粒子数是流动性好的物料。在壁面上附着很厚的一层。由于振动和其他外力作用，这二离析的种类个层可能引起剥落，从而产生粒度不均匀的分体。特别是离析主要分为粒度离析和密度离析两种。沉降速度和布朗运动速度相等，粒径又在几个微米以下的微粒以及带静电的颗粒，

5、这种离析的倾向更强。1粒度离析1粒度离析(3)滚落离析(2)填充离析填充离析是在倾斜状堆积层移动时产生的。这时充填状态下的粗粒子会有筛分作用，小粒子从间隙中漏出而被分离出来。若粒子的填充状态较密，微粒直径是大粒子直径的（起筛子作用的粒子）1/10以下时，微粒才可以漏出。但填充疏松时，很大的粒子也会下流而被分出。滚落离析的原因是粒子的形状不同和滚动摩擦状态不同，装料时，颗粒的运动只发生在物料锥体的表面上。如为粉体，只有厚度为2～3个颗粒直径的一层物料处于运动之中。物料的运动是滚动运动，小颗粒会落到大颗粒的空隙中。一般来说，大颗粒比微细颗粒的滚动摩擦系数小，大部分滚落到料斗壁面附近，而微细粒

6、子则留在中心位置。22密度离析三影响因素与降低离析的方法密度离析是在一定的振动条件下，物料趋向于达到2降低离析的方法最低能量水平的状态。较轻颗粒将升向表面，较重颗粒落入形成的空隙空间或洞穴中。降低离析程度的方法有：尽量使颗粒均匀，采用整体流动，尽可能避免形成料堆，采用多点下料和阻尼下料等三影响因素与降低离析的办法办法。1影响因素离析主要是由物料的特性决定的，如粒度分布、颗粒形状、密度、表面特征、光滑性、容重、流动性、休止角、粘聚力、密度分布等。间接影响离析程度的有料斗直径、排料口直径、料斗边壁倾斜度、装料高度、壁面摩擦系数、料斗形状、装料位置、装料方法、卸料点和卸料方法等。第四节物料对容

7、器的压力一浅仓和深仓的定义1以料仓当量直径定义贮存散粒物料的设备，如谷仓、青贮塔等所承受的主要若物料深度为H，料仓的当量直径为De，则当H≤De载荷有物料对仓壁的侧压力、垂直压力以及对仓底的压力。时为浅仓，H>De时为深仓。物料对仓壁的压力的分布规律与物料的性质、料仓形状、物料堆积深度有关。物料堆积深度不同时，影响测压力4AD=的主要因素也不同。因此，浅仓的深仓的压力分布规律不eL同。由于物料层的不均匀性和成拱现象，物料对容器的压力