Vol.15 No.5 洪江等：低速高混合比水平气力输送临界速度 ·445· 的减小和幅度的增加、管内流动将由完全悬浮状态逐渐向滑动床线条流动、砂丘流动和柱 塞流动转变，即由宏观稳定、连续输送向不稳定脉冲输送过渡。 未出现柱塞流型时，输送管道上压力表的波动一般为： Pmak-Pmn≤0.01MPa (2) Pmax、Pmin分别为压力波动时压力的 最大值与最小值。式(2)说明稳定输送时 /固定床+砂丘 压力脉动并不显著。 柱塞 应当指出，由于本实验未采用压力记 E 砂丘十滑动床 录仪，式(2）只用作判断管内流动是否稳 定的辅助手段，而一般只用式(1)作为判 滑动床 定不稳定流型的准则。笔无疑问，如能综 合分析输料量与管内压力波动的频率及幅 悬浮流 度将有助于更精确地划分出各种不同的流 频率Hz 型和判断管内瞬时流动状态，从而监测管 内流动的稳定性。本研究为今后开发气力 图3可能的流型辩识方法 输送稳定性装胥奠定了基础。 Fig.3 Possible method to judgement of fiow 2.2临界输送速度 patterns from wave of solid mass flowrate 目前关于中，细颗粒（粒径d,0.5m)、哥混合比水平气力输送临界速度的研究极 少、已有的少数报告局限于粗大颗粒(d>1mm)、较高混合比输送13.和细小颗粒低混 合比输送5，其实验证实别，临界速度与物性参数（如物料真实密度p,、载气密度Pg 物料堆积空隙度、单颗粒终极速度4，等)、输送管径D,及操作参数（混合比4）有 关.Muschelknautz&Wojahn发现对细小颗粒输送、临界速度与混合比无关。同时， Matsumoto etall通过分析沉积速度也得到密相悬浮输送时临界输送速度只依赖于物性参 数的结论。 根据W、~【曲线及观察水平管透明输送管段中流动状态，本文测定了不同混合比 (4,=30~150)、低速(4.<15m/s)输送河砂与钝化石灰时出现不稳定柱塞流的最小表 观气速即临界气速4·实验结果见表2。表2表明，在高混合比低速输送条件下，随混 合比4，的增加，临界速度4，略有增加，但增加幅度很小，这与文献[5,6]的结论相近。 表2砂与纯化石灰水平管输送临界速度实测值 Tabie 2 Experimentai data for critical velocity of conveying sand and lime particies 混合比，4 34.8 43.650.5 67.385.3 102.5112.7126.5150.4 砂 临界速度.e-m,s) 5.87 5.925.98 6.12 6.576.67 6.596.82 6.89 混合比、兵、 29.635.549.269.282.195.3103.4116.7121.3 石灰 临界速度，em。‘s) 5.215.255.525.485.475.645.605.665.86 考虑到物性参数、装置参数与操作参数对临界速度的影响，根据表】对表2中实验数 据进行多元线性回归，最终得到回归关联式：V ol . 巧 N 以 5 洪江等 : 低速高混 合 比水平气 力输送临界 速 度 · 料 5 · 的 减小 和 幅度 的增加 , 管内 流动将 由完 全悬浮状 态逐渐 向滑动 床线 条流动 、 砂 丘 流动 和 柱 塞 流动转变 , 即由宏 观稳定 、 连续输送 向不 稳定 脉 冲输送过渡 。 未 出现柱塞 流型 时 , 输送 管道上压 力表 的波 动一般 为: P ,二达 、 一 P m 。 蕊 0 . 0 1 M P a ( 2 ) 通比ù男 nP l 。 、 、 mP l。 分 别 为 压 力 波动 时压 力 的 最 大值 与最小 值 。 式 (2) 说明稳 定输 送时 压 力脉 动并 不 显著 。 应 当指 出 , 由于本 实 验未 采用压 力记 录 仪 , 式 (2 ) 只用作 判断 管 内 流动是 否稳 定的辅助手段 , 而一 般 只用 式 ( 1) 作 为判 定不 稳 定 流 型 的 准则 。 毫无 疑 问 , 如 能综 合分析输 料 量 与管 内压力 波 动 的 频 率 及 幅 度将 有助 于 更精 确地 划分 出各 种 不同 的 流 型 和 判 断管 内瞬时流 动状 态 , 从 而监 测管 内 流动 的稳 定性 。 本 研 究 为 今后 开 发 气 力 输送稳定性 装置奠 定了 基础 。 .2 2 临界输送速 度 固 定 床 + 砂丘 柱塞 砂丘 十 滑动床 滑动床 悬 浮流 频 率潭 z 图 3 可能的流型 辩识 方法 F ig . 3 P o iS b l e m e 出o d t o j u d g e m e n t o f if o w p a t t e r n s fr o m w a v e o f os li d m a s n o w r 妞 t e 目前关 于 中 、 细颗 粒 咬粒径 试《 0 ` 5 m m ) 、 高混 合 比水 平气力输 送 临 界速 度的研究极 少 , 已 有 的少 数报告局 限 于粗大 颗粒、试> l m : n) 、 较高 混 合 比 输 送【` .3 41 和细 小颗 粒 低混 合 比输送156 ] 。 其 实验证 实 } ’ 3] . 临 界速 度 与物性参 数 ( 如物 料 真 实 密度 凡 、 载 气密 度 飞 、 物料 堆 积空 隙 度 % 、 单颗 粒 终 极 速 度 u , 等 ) , 输送 管 径 八 及 操作参 数 ( 混 合 比 从 ) 有 关 。 M u s e h e l k n a u t Z & w oj a h n } 5 1发现 对 细 小颗 粒输送 , l院界 速 度 与 混合 比 无 关 。 I司时 , M ast u m ot o et al 6) 通 过分析 沉积速 度也得 到密相 悬 浮输 送 时临 界输送速 度 只依 赖 于物 性参 数的结论 。 根据 叽一 r 曲线 及 观 察 水 平 管透 明输送 管 段 中流 动 状 态 , 本 文 测 定 了 不 同混合 比 恤 S 二 30 一 150 ) 、 低速 佃。 < 1 5 m / S , 输 送河砂与钝化 石 灰 时 出现 不 稳定柱 塞 流 的最小表 观气速 即 临界 气 速 伙 : , 实 验结 果 见 表 2 。 表 2 表明 , 在高混 合 比 低 速 输送 条件下 , 随混 合比 。 、 的增加 , 临界速 度 伙 r 略有 增加 , 但增加 幅度很 小 , 这 与文 献【5 , 6] 的结论相 近 表 2 砂与钝化石灰水平 管输送临界速度 实测值 T a b l e 2 E x eP r im e n t a 盆d a t a 几r e r iit e a 夏v e l o e i ty o f e o n v e 沂n g s a n d a nd li m e p a 币c i e s 混 合比 凡 临界速度 · 姚产m / s) 3 4 . 8 5 ` 8 7 4 3 . 6 5 9 2 5 0 . 5 5 9 8 6 7 . 3 6 . 1 2 8 5 3 6 . 5 7 1 0 2 , 5 6 . 6 7 1 12 . 7 6 . 5 9 1 2 6 . 5 -6 8 2 1 5 0 . 4 6 . 89 石 灰 混合比 · 凡 临界速度 , 姚(lr 刀 厂 s 少 2 9 . 6 5 2 1 3 5 , 5 5 2 5 4 9 . 2 5 5 2 6 9 . 2 5 . 4 8 8 2 . 1 5 . 4 7 9 5 . 3 5 . 6 4 10 3 . 4 5 . 6 0 ] 16 . 7 5 . 6 6 12 1 . 3 5 . 8 6 考虑 到物 性参 数 、 装置 参数 一 与操 作参 数对临 界速 度 的影 响 , 根据表 l 对表 2 中实 验数 据进行多元线性 回归 , 最终得到 回归关 联式 :