粉體氣力輸送機中氣固兩相流的狀態
在粉體氣力輸送機中(zhong)(zhong)，物(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)在輸送氣流的作用(yong)下(xia)形成氣固兩相流。顯然(ran)，由于兩相流中(zhong)(zhong)物(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)的加入，物(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)流動會(hui)受到(dao)氣體流速(su)、物(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)特(te)性、氣固比等因素(su)的影響，其運動狀態(tai)(tai)會(hui)發(fa)生顯著(zhu)變(bian)化。物(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)顆粒在垂(chui)直輸送管和(he)水平輸送管中(zhong)(zhong)的運動狀態(tai)(tai)是不同的，描述如下(xia)。
1.物料在垂直輸送管中的運動狀態在氣力輸送機的(de)(de)垂(chui)直輸(shu)(shu)(shu)送管(guan)中(zhong)，由(you)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)(su)度(du)(du)大(da)(da)于(yu)物(wu)(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)懸(xuan)浮速(su)(su)(su)度(du)(du)，物(wu)(wu)料(liao)(liao)粉(fen)末(mo)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)不斷(duan)(duan)向(xiang)上(shang)(shang)運(yun)(yun)動(dong)(dong)。同時(shi)，由(you)于(yu)氣(qi)(qi)力(li)(li)輸(shu)(shu)(shu)送所用氣(qi)(qi)流(liu)(liu)的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)送速(su)(su)(su)度(du)(du)一般超過層流(liu)(liu)的(de)(de)臨界速(su)(su)(su)度(du)(du)，兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)處(chu)于(yu)湍(tuan)流(liu)(liu)狀態，所以(yi)(yi)(yi)物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)不僅在(zai)上(shang)(shang)升(sheng)，而(er)且受(shou)到垂(chui)直于(yu)流(liu)(liu)動(dong)(dong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)分量運(yun)(yun)動(dong)(dong)、被輸(shu)(shu)(shu)送物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)本身的(de)(de)大(da)(da)小和(he)不規(gui)則(ze)形(xing)(xing)狀以(yi)(yi)(yi)及(ji)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)之(zhi)間(jian)或與(yu)管(guan)壁的(de)(de)碰撞的(de)(de)影響， 這使(shi)得物(wu)(wu)質粒(li)(li)子不斷(duan)(duan)地旋轉(zhuan)和(he)搖擺(bai)，所以(yi)(yi)(yi)物(wu)(wu)質粒(li)(li)子不是直線(xian)上(shang)(shang)升(sheng)，而(er)是不規(gui)則(ze)的(de)(de)曲線(xian)上(shang)(shang)升(sheng)。 在(zai)氣(qi)(qi)力(li)(li)輸(shu)(shu)(shu)送兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)的(de)(de)上(shang)(shang)升(sheng)過程中(zhong)，由(you)于(yu)物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)之(zhi)間(jian)、物(wu)(wu)料(liao)(liao)與(yu)管(guan)壁之(zhi)間(jian)的(de)(de)摩擦、碰撞和(he)粘附，以(yi)(yi)(yi)及(ji)管(guan)道(dao)橫截面上(shang)(shang)風速(su)(su)(su)的(de)(de)不均勻分布，使(shi)物(wu)(wu)料(liao)(liao)實際懸(xuan)浮上(shang)(shang)升(sheng)所需(xu)的(de)(de)風速(su)(su)(su)大(da)(da)于(yu)理論計算的(de)(de)懸(xuan)浮物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)風速(su)(su)(su)。在(zai)垂(chui)直輸(shu)(shu)(shu)送管(guan)道(dao)中(zhong)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)阻力(li)(li)與(yu)物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)群的(de)(de)重(zhong)力(li)(li)在(zai)一條直線(xian)上(shang)(shang)。但由(you)于(yu)實際垂(chui)直輸(shu)(shu)(shu)送顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)流(liu)(liu)的(de)(de)復雜性(xing)，不斷(duan)(duan)受(shou)到垂(chui)直于(yu)運(yun)(yun)動(dong)(dong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)力(li)(li)的(de)(de)擾動(dong)(dong)，物(wu)(wu)料(liao)(liao)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)流(liu)(liu)會形(xing)(xing)成(cheng)不規(gui)則(ze)的(de)(de)、交(jiao)錯的(de)(de)蛇(she)形(xing)(xing)運(yun)(yun)動(dong)(dong)，從而(er)在(zai)垂(chui)直輸(shu)(shu)(shu)送管(guan)道(dao)中(zhong)形(xing)(xing)成(cheng)穩定的(de)(de)、均勻分布的(de)(de)兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)。
2.物料(liao)在(zai)水平輸料(liao)管中的(de)運(yun)(yun)動(dong)狀態<氣(qi)(qi)固兩相流(liu)(liu)在(zai)氣(qi)(qi)力(li)(li)(li)輸送裝置水平管中運(yun)(yun)動(dong)時，物料(liao)顆粒的(de)重(zhong)力(li)(li)(li)方向(xiang)與氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)垂(chui)(chui)直，此時氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速度產(chan)生的(de)水平方向(xiang)空氣(qi)(qi)動(dong)力(li)(li)(li)分力(li)(li)(li)對顆粒懸浮不起作用，但(dan)由于下列一(yi)些垂(chui)(chui)直分力(li)(li)(li)的(de)存(cun)在(zai)，所以(yi)水平輸送管中的(de)顆粒仍然是處在(zai)懸浮狀態下被輸送的(de)。
3.因水平輸(shu)送(song)(song)管(guan)中氣(qi)流(liu)呈紊流(liu)狀(zhuang)態，故存(cun)在紊流(liu)氣(qi)流(liu)垂直方向分速(su)度(du)(du)產生的(de)(de)力(li)使顆粒(li)懸浮據測試紊流(liu)狀(zhuang)態垂直速(su)度(du)(du)分量(liang)約(yue)占平均分速(su)的(de)(de)15%。水平輸(shu)送(song)(song)管(guan)管(guan)底顆粒(li)上(shang)(shang)下氣(qi)流(liu)速(su)度(du)(du)不(bu)同，顆粒(li)上(shang)(shang)部的(de)(de)氣(qi)流(liu)速(su)度(du)(du)大(da)，即動壓大(da)靜(jing)壓小(xiao)，而顆粒(li)下部的(de)(de)速(su)度(du)(du)小(xiao)，動壓小(xiao)靜(jing)壓大(da)，由此(ci)產生的(de)(de)粒(li)子上(shang)(shang)下部靜(jing)壓差而使顆粒(li)懸浮，
4.靠近(jin)管(guan)底(di)的(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)在管(guan)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)推動下(xia)(xia)滾動前進(jin)，由于(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)體粘(zhan)性的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)周圍的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)被帶(dai)動形成環流(liu)(liu)(liu)。在顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)上部，環流(liu)(liu)(liu)與管(guan)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)動方向(xiang)相同，疊加(jia)后流(liu)(liu)(liu)速(su)增(zeng)大；在顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)下(xia)(xia)部，環流(liu)(liu)(liu)與管(guan)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)動方向(xiang)相反。疊加(jia)后速(su)度變小(xiao)， 由于(yu)(yu)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)上部速(su)度增(zeng)大、動壓(ya)(ya)增(zeng)大，靜壓(ya)(ya)減小(xiao)；而(er)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)下(xia)(xia)部速(su)度減小(xiao)，動壓(ya)(ya)減小(xiao)、靜壓(ya)(ya)增(zeng)大，因此(ci)(ci)，在顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)上下(xia)(xia)部存(cun)(cun)在靜壓(ya)(ya)差，便(bian)產生了對(dui)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)升力(li)(li)，并(bing)使(shi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)懸(xuan)浮(fu)(fu)滾動推進(jin)。由于(yu)(yu)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)形狀不規則，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)作(zuo)用(yong)其上產生的(de)(de)(de)(de)垂(chui)直(zhi)分力(li)(li)。由于(yu)(yu)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)相互間或顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)在前進(jin)中(zhong)(zhong)與管(guan)壁碰(peng)撞而(er)跳(tiao)躍(yue)(yue)，因此(ci)(ci)產生的(de)(de)(de)(de)反作(zuo)用(yong)力(li)(li)在垂(chui)直(zhi)方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)分力(li)(li)。在上述諸力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，物料顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)將在水平管(guan)中(zhong)(zhong)懸(xuan)浮(fu)(fu)并(bing)隨氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)跳(tiao)躍(yue)(yue)式地向(xiang)前推進(jin)，依次起飛和(he)降落，作(zuo)邊浮(fu)(fu)邊沉的(de)(de)(de)(de)運(yun)動。
