气力输送的发展蒋存刚李勇(青岛科技大学机电学院266042)摘要:本文主要介绍了气力输送的发展及其特点，这种技术是极有应用前景，同时指出，气力输送的压降分析在气力输送设计中的重要性，并且讨论了气力输送的压降计算公式和未来的研究方向。关键词:气力输送压降发展中图分类号：TQ022.3文献标识码：B引言管道气力输送、管道水力输送和集装物容器式管道输送技术均是方兴未艾的新学科和边缘学科，它们是利用有压气体或液体作为载体在密闭的管道中达到运送散料或用容器车等输送成型物品。这三种管道技术对我国来说也是一门年轻而极具有光广阔营运前景的有待研究开发和应用的技术。直到现在，不管是在理论方面还是在实际应用方面，许多问题远未得得到很好地解决。管道物料输送技术属于两相流技术，它有别于输水、输气和输油等单相流输送，是气固、固液或气固液两相流或多相流。粉体的气力输送是利用气体为载体,在管道或容器中输送粉体物料的一种方法，在气力输送中，混合介质是气体和粉粒体，一般使用的气体是空气,当要求输送的物料不能被氧化时,使用氮气或惰性气体,因而属于气固两相流。1.气力输送研究的发展1.1国外的发展气力输送技术已有一百多年的发展历史。早在1810年Uedhu-rst就提出了邮件气力输送方案，1824年Vallanse最先建立了气力输送实验装置。1853年欧洲出现第一个气力输送装置，但由于当时科学技术和工艺水平的限制，气力输送技术在较长的时间内没能得到广泛的应用。只局限于某些大码头上的装卸。1924年Gasterstaedt研究过气固悬浮体管内流动。但是许多经验和研究成果分布在各个部门，交流不多。有意识的总结归纳所遇到的各种现象，用气固两相流的统一观点系统地分析和研究，则是1940年后才开始。两相流（two-phaseflow）的名词在1949年才见诸文献。五十年代以后论文数量显著增加，内容包括两项流边界层、流态化技术、激波在两相流混合介质中的传播、空化理论、喷管理论等。1956年Ingebo研究了颗粒群阻力系数试验公式。1961年Streeter主编的流体力学手册有专门的一节介绍两相流。六十年代后，越来越多的学者探索描述两相流运动的基本方程。早期的工作有Marble、Murray、Panton等。20世纪60年代，英国Bradford大学的Dr.Williams建立了粉粒技术研究院；并创刊了PowderTechnology杂志。Cambridge大学的J.F.Davidson和D.Harrison1971年出版了Fluidization.Klinzing在粉体的物性以及气力输送进行了较深入地研究，Tsuji,Y在气力输送气固两相流动的数值计算方面作了大量的工作。Zenz就气-固流动特性进行了广泛的研究，提出了单颗粒在水平管线上的沉积速度的关联式，前苏联学者克列因、高尔得什琴、李克洛夫斯基等对谷物、水泥等材料以弹性力学理论和实验结果为基础，进行了散粒体结构力学的基本问题研究，包括散粒体的性质及其应力状态等问题的研究。井尹固赫、俊腾获得了在水平输送线上固体和气体的速度分布，Wen对水平中曳力和压降进行了实验研究，提出了气固存在滑动。1970年，日本学者久保辉一郎、水渡英二，对粉体的力学特性和运动理论进行了研究。1985年，近尺正敏、金槔孝文针对颗粒间作用力进行了深入地研究。上潼具贞用流体力学和固体摩擦理论的方法，建立管道颗粒流动的运动模型，试图得到一种解析解，建立了许多不合理的假设，分析了可利用的理论速度，但与实际情况相差很大，其方法不适用于非均匀悬浮流管流。研究流场中单颗粒或有着相互作用的多颗粒运动，以及考察含有颗粒的流场本身可用来推测流场中有关的流动信息，如探讨作用在颗粒上的合力和通过对流场平均得到的流变性质等，关于这方面的研究成果，有1965年Einstein的有效粘性理论，1975年Tchen提出的关于小颗粒在均匀紊流中运动受力和扩散的理论。颗粒流的研究得到了迅速的发展，这方面Savage、Lun等都做出了相应的论述。VonKarman学院的Lourenco等人所进行的气固两相紊流运动模型的研究有独特的地方。将固相与稀薄气体分子运动相比拟，用方程描述，而气相用连续介质模型描述。对稀相管道紊动两相流，所应用的运动模型的数值计算结果与实验能够很好符合。两相流的运动模型和连续介质模型分别从微观和宏观描述...