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一、沉降速度与悬浮速度
散粒物料在气流中运动时，沉降速度和悬浮速度是它的最基本性质。
当直径为d的球形物体从静止状态在空气中自由下落时，由于受到重力的作用，下落速度将愈来愈快，同时，物体受空气的阻力亦逐渐增大。当物体的自重G以及物体在空气中受到的浮力P和阻力R，按下列关系达到平衡时，即；
G—P＝R
则物体将因惯性作用而以等速γ沉向下沉降，这一速度就叫做沉降速度。
在上式中: ( )
R=CS =C
式中: γ物、γ气——物体和空气的比重
g——重力加速度
S——物体在运动方向的投影面积，亦叫迎风面积
C——物体以沉降速度运动时的阻力系数
物体的沉降速度为：
γ沉=
设沉降速度为ν沉的物体，放在垂直向上的速度为ν的均匀气流中，则物体运动的绝对速度ν物将为：
γ物=γ-γ沉
此时，如果ν=ν沉，则物体的绝对速度ν物=0，即物体在气流中停在原处，既不上升，也不下降。通常将这时的气流速度称为物体的悬浮速度ν悬。物体的悬浮速度在数值上与沉降速度相等，即ν悬=ν沉。由此可见，当物体处在大于其悬浮速度的气流中时，则物体将被气流带动。
在垂直管道中，气流动力同物料重力处在同一直线上。要使物料能与气流同向运动，则气流的速度必须大于物料的悬浮速度。所以，悬浮速度是实现气力输送机（吸粮机）时确定气流速度的依据。但是，物料在管道中的运动十分复杂，受着多方面因素的影响;同时，被输送物料的形状通常是极不规则的，所以，各种物料的实际悬浮速度需要通过实验来确定。
在水平管道内，由于气流的动力方向同物料颗粒的重力方向垂直，因而共悬浮和运动状态更为复杂。在选择气流速．度时，通常仍以垂直管道内的悬浮速度为依据。部分谷类物料的悬浮速度见表
表 部分谷类物料悬浮速度参考值
名 称 v悬（米/秒） 名 称 v悬（米/秒） 名 称 v悬（米/秒）
小 麦 9～11 糙 米 9～12 油菜仔 8
面 粉 2～3 大糠（谷壳） 2～3.5 大 豆 9～11
麸 皮 1～3 米 糠 1～2 大 麦 9～11
一皮物料 6～7 稗 子 4～7 高 梁 9.8～11.8
大麦心 4.3～5 并肩石 11 荞 麦 7.5～8.7
中麦心 4～4.5 玉 米 10～14 燕 麦 8～9
细麦心 2～4 花 生 11～15 豌 豆 15～17.5
稻 谷 8～10 棉 籽 9～10
在实际的气力输送机（吸粮机）管道中，由于物料相互之间和同管壁之间的摩擦、碰撞以及管道内气流的不均匀等多种原因，实际所需的气流速度远比物料的悬浮速度为大。
二、管流中物料颗粒的运动状态
（一）物料颗粒在垂直管道中的运动状态
在垂直输料管道中，物料颗粒的重力方向与空气动力的方向处于同一垂直直线上，但方向相反，只要气流的速度大于物料颗粒的悬浮速度，物料颗粒就会随气流向上运动。但在紊流气流中，因有与流向相垂直的分量存在，管道内的气流速度又是不均匀的，物料颗粒的形状通常也不规则，且物料相互间或与管壁间相互碰撞产生旋转，致使物料颗粒的运动呈不规则的曲线上升状态。在垂直输料管中，物料颗粒在管道内的分布基本是均匀的。
（二）物料颗粒在水平管道中的运动状态
在水平输料管道中，物料颗粒的重力方向与空气动力的方向相垂直，空气动力对物料的悬浮不起直接作用，但物料颗粒仍然能被悬浮输送，这是因为在气流水平动力的作用下，产生了以下几种悬浮力来对抗重力，如图所示，从而使物料被悬浮。
1.垂直方向上的分速度产生的作用力（图1）。
2.处在管底的物料颗粒，其上下部因速度不同形成的静压差而产生的作用力。（图2）。
3.物料颗粒周围的环流与管内气流共同作用形成的升力（图3）。贴近管底的物料，在气流的推动下向前滚动，由于流体具有粘性，颗粒周围的空气便被带动，形成环流。颗粒上部的环流与气流的速度方向相同，叠加后速度增大；颗粒下部的环流与气流的速度方面相反，叠加后速度减小；这样，颗粒的上下部因速度不同而产生静压差，从而产生对颗粒的升力。
4.颗粒的形状不规则，受到的推力在垂直方向的分力（图4）。
5.颗粒相互间或与管壁碰撞受到的反作用力在垂直方向的分力（图5）。
在上述悬浮力的共同作用下，物料在水平管道中悬浮并随气流被输送。
在水平输料管中，物料颗粒群受管道内气流速度大小的影响，呈现以下六种运动状。
1.悬浮流：管道内输送气流的速度较大时，物料基本上处于均匀分布状态，物料颗粒在气流中呈悬浮状态输送。
2.底密流：管道内输送气流的速度减小时，越接近管底处，物料的分布越密集，但没有出现停滞。物料颗粒一面作不规则的旋转、碰撞，一面被向前输送。
3.疏密流：管道内输送气流的速度进一步减小时，物料在水平管道内呈疏密不均匀的流动状态，部分物料颗粒在管底滑动，但没有停滞。
4.停滞流：随着管道内输送气流的速度再次减小，大部分的物料颗粒失去被气流的悬浮，停滞在管道底部。此时，管道的局部区段因物料积聚而使管内断面变小，气流速度在该区段增大，使停滞的物料重新被吹走，形成停滞、积聚、吹走相互交替的不稳定输送状态。
5.部分流：管道内输送气流的速度过小时，气流就失去对物料的悬浮能力，物料颗粒堆积在管底，气流在上部流动。堆积的物料表面，有部分颗粒在气流的作用下作不规则的移动，同时堆积层也随着时间作沙丘移动似的流动。
6.柱塞流：当部分流也不能实现时，管道即被堵塞，物料呈柱状间隔充满管道。由于物料柱前后的压缩空气存在压力差，物料就依靠静压差的推动而被输送。
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气力输送机（吸粮机）的基本原理
来源：环球粮机网发布时间：2015-05-22 21:57:44
