气力输送原理 知识梳理汇总VIP免费

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2～4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）。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响，呈现以下六种运动状。1.悬...