氣力輸送的基本理論 水平管道中氣流輸送原理

在水平管道中,由於空氣阻力的方向和流向相向而且和重力垂直,因此必須產生適當的力,使纖維介質懸浮,或至少使纖維介質間斷上升,才幹順利地盡成輸贈。在水平管道中,使纖維介質懸浮的力有兩種,一種是因為普通氣力輸運中雷諾數較大而處於紊流狀態,紊流具有垂直方向的分力。另一種是由於纖維介質的形狀不規則,氣流作用使纖維介質產生轉動或沉於管道底部時,上麵流速較大、靜壓較小,上下靜壓差產生升力。
在輸贈過程中,當纖維介質懸浮時,重力有使纖維介質下沉於管底的趨向,即產生纖維材料在管道中分布不勻。當纖維材料下沉至管底時,就和管底發生摩擦,速度降低,沿管壁滑動甚至翻滾,然後再躍起,形成螺旋式的休閑。這種休閑促使臨界雷諾數降低,增添能量消耗並產生分層現象。假如流速再降低,就會在管道底部產生纖維沉積層,沉積層逐漸變厚後浮現類似的騰湧和堵塞。
使棉塊沿水平管道開始滑動時的氣流速度稱為啟動速度;在纖維下降過程中,達到空氣阻力和重力相等時的速度喊做終末速度;使棉塊在水平管道中輸贈時保持懸空的氣流速度,稱為騰空速度。普通啟動速度接近於終末速度,騰空速度可以根據理論公式推算,輸贈纖維或棉塊時,可以按台維斯公式計算理論的騰空速度,亦可以按經驗公式計算:
騰空速度vs =(2.4～3.7)vt
式中:vs ———騰空速度,m/s;
vt ———終末速度,m/s。
因此,在水平管道輸贈時,氣流速度應較垂直管道中的大。
在水平管道輸贈中,纖維介質的休閑速度和流體的相對速度對管道輸贈有肯定的影響,普通理論分析時,認為纖維介質休閑速度應接近於氣流速度。實際上由於所輸贈的棉塊很多且大小不一,而且氣流各點流速也不一致,再加上重力的影響,四麵產生了棉塊相互碰撞凝集及和管壁摩擦,使纖維介質的休閑速度降低。根據理論推導和實踐總結,幾種物料的輸贈速度和混合比見下表。