顆粒在流體中的運動(參考版)
2025-05-17 14:08本頁面
【正文】 氣力輸送的類型及裝置 固體顆粒加料器的選用 需考慮顆粒特性 （ 流動性 、 粘附性 、 易碎性 、 大小 、 形狀 、 溫度等 ） ， 操作壓力 ， 是否連續(xù)加料以及加料量的控制精度等 。 加料量增加到 G3 時 ， 兩臺風機都不能滿足稀相輸送的條件 。 如圖 ， 加料量為 G1 時 ， 風機 II 和風機 I 均能滿足稀相輸送的操作條件 。 穩(wěn)定輸送段 ， 顆粒 、 流體兩相的加速度都為零時： 水平輸送前兩項可略去 顆粒流速 c 可用 IGT (Institute of Gas Technology) 修正式計算： ? ? ? ?2211122pppcp uggL d d???? ? ??? ? ??? ? ? ? ????? ? 12 10 . 0 2 8 54 p gd c? ?? ?? ? 0 .6 8 p pcu d d? ? ? ?? ?Konno amp。 pg ppGVwV??????? ? ? ? ?或以體積流率之比 ? 來表達則為 兩相模型 ? ?11 1ppG c cwuu?? ?? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?11pppc uccu? ?? ? ????? ? ? ? ??在均勻分布條件下 ， 空隙率與顆粒流速 c、 氣體實際流速 u1的關系為 氣固兩相間的相互作用力 Fd 是兩相模型的核心 ， 目前要預測其大小尚有許多困難 ， 因此限制了兩相模型的實際應用 。 Gw? ?氣力輸送加料比 顆粒質(zhì)量流率為 G， 流體質(zhì)量流率為 w， 則 粗略估算時常以加料比判斷流型 ， 例如有人將 ? = 15 作為密相輸送與稀相輸送的分界線 。 f a r ip p p p p? ? ? ? ?? ? ? ??pf —— 氣體與管壁的摩擦損失 ?pa—— 顆粒加速所需的慣性壓降 ?pr—— 使顆粒懸浮并上升的重力壓降 ?pi—— 顆粒自身及與管壁的碰撞與摩擦壓降 直管輸送段壓降 ?p 兩相模型 流體相 把流體和顆粒看作具有相互作用的兩相 ， 在微元長度 ?L 內(nèi) ，分別以流體相和顆粒相為控制體進行動量衡算 ， 得到 顆粒相 u, c — 氣相與顆粒相在管內(nèi)的平均流速 mg , mp— 氣相和顆粒相在控制體內(nèi)的質(zhì)量 若微元管段內(nèi)的空隙率為 ?， 則 24gdVLm ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 211 4p pp d Lm ?????? ? ???顆粒相 流體相 D??L?zgpgfgwdg FFFFtum,dd??????pppfpwdp FFFFtcm,dd?????兩相模型 氣相對顆粒相的曳力 Fd ：對粒徑為 dp 的顆粒 ? ? 223344d D p D pppppucvC m C mFdd??? ?? ? ? ? ? ? ? ?1uv c cu?? ? ? ?兩相滑移速度 流體相摩擦阻力 Ff,g：假定管內(nèi)自由截面分率與 ? 相等 ， 則 gfgf mdududLdpF ??????????2424212212, ???????而將顆粒相的摩擦阻力 Ff,p 表達為 壓降梯度對兩相的作用力 F?p,g 和 F?p,p 分別表達為 ? ? ? ?pppiipf mdcdcdLdpF ????????????241241 2222, ?????????? ggpmLpLdzpF?????????? 42,? ?ppppmLpLdzpF?????????????? 41 2,兩相模型 以上各式中所有動力學參數(shù)及顆粒相摩擦系數(shù) ?p 直接與管內(nèi)空隙率有關 。 氣力輸送 (Pneumatic transport) 風機料倉進料段 顆粒加速段膨脹段 密相 稀相彎管加速區(qū)高磨損區(qū)氣－固分離 氣源 顆粒進料與加速段 穩(wěn)定輸送段 氣固分離裝置 垂直氣力輸送管內(nèi)流型 氣力輸送顆粒 流體兩相流流動特性與流型圖 顆粒 流體兩相的流體動力學特征常表現(xiàn)為流型轉(zhuǎn)變 垂直氣力輸送 影響參數(shù)：氣體流速 敏感參數(shù)：輸送管內(nèi)的壓降 系統(tǒng)動力消耗評價指標 用來表征流型 稀相輸送與密相輸送 均相 氣體表觀流速 u壓降梯度 ?p/?LABabcdeeeeeaaabbbbccccdddd1G 2G 3G4G5G0G5 4 3 2 1G G G G G? ? ? ?垂直氣力輸送流型圖 壓降最低曲線 密相區(qū) 稀相區(qū) “ 哽噎 ” 速度 輕微 團聚 聚團 節(jié)涌 氣力輸送顆粒 流體兩相流流動特性與流型圖 水平氣力輸送 輸送中重力的作用方向與流動方向垂直 ， 使顆粒保持懸浮的不再是曳力 、 而是水平流動的氣流對顆粒產(chǎn)生的升力 ， 因此管內(nèi)流型 （ 主要是密相 ） 也有所不同 。 優(yōu)點： 效率高；全密閉式的輸送既可保證產(chǎn)品質(zhì)量 、 又可避免粉體對環(huán)境的污染；容易實現(xiàn)管網(wǎng)化和自動化；可在輸送過程中同步進
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