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    氣力輸送技術國外的發展情況

    文章來源:   發布時間:2011-10-25
    氣力輸送最先建立了氣力輸送實驗裝置。1853 年歐洲出現第一個氣力輸送裝置,但由于當時科學技術和工藝水平的限制,氣力輸送技術在較長的時間內沒能得到廣泛的應用。只局限于某些大碼頭上的裝卸。1924年 Gasterstaedt 研究過氣固懸浮體管內流動。但是許多經驗和研究成果分布在各個部門,交流不多。有意識的總結歸納所遇到的各種現象,用氣固兩相流的統一觀點系統地分析和研究,則是1940年后才開始。兩相流(two-phase flow)的名詞在1949年才見諸文獻。五十年代以后論文數量顯著增加,內容包括兩項流邊界層、流態化技術、激波在兩相流混合介質中的傳播、空化理論、噴管理論等。1956年Ingebo研究了顆粒群阻力系數試驗公式。1961年Streeter主編的流體力學手冊有專門的一節介紹兩相流。六十年代后,越來越多的學者探索描述兩相流運動的基本方程。早期的工作有Marble、Murray、Panton 等。

    20世紀60年代,英國Bradford大學的Dr.Williams建立了粉粒技術研究院;并創刊了Powder Technology 雜志。Cambridge大學的J.F.Davidson 和D.Harrison 1971年出版了Fluidization. Klinzing在粉體的物性以及氣力輸送進行了較深入地研究,Tsuji,Y在氣力輸送氣固兩相流動的數值計算方面作了大量的工作。Zenz就氣-固流動特性進行了廣泛的研究,提出了單顆粒在水平管線上的沉積速度的關聯式,前蘇聯學者克列因、高爾得什琴、李克洛夫斯基等對谷物、水泥等材料以彈性力學理論和實驗結果為基礎,進行了散粒體結構力學的基本問題研究,包括散粒體的性質及其應力狀態等問題的研究。井尹固赫、俊騰獲得了在水平輸送線上固體和氣體的速度分布,Wen對水平中曳力和壓降進行了實驗研究,提出了氣固存在滑動。

    1970年,日本學者久保輝一郎、水渡英二,對粉體的力學特性和運動理論進行了研究。1985年,近尺正敏、金槔孝文針對顆粒間作用力進行了深入地研究。上潼具貞用流體力學和固體摩擦理論的方法,建立管道顆粒流動的運動模型,試圖得到一種解析解,建立了許多不合理的假設,分析了可利用的理論速度,但與實際情況相差很大,其方法不適用于非均勻懸浮流管流。

    研究流場中單顆粒或有著相互作用的多顆粒運動,以及考察含有顆粒的流場本身可用來推測流場中有關的流動信息,如探討作用在顆粒上的合力和通過對流場平均得到的流變性質等, 關于這方面的研究成果,有1965年Einstein的有效粘性理論,1975年Tchen 提出的關于小顆粒在均勻紊流中運動受力和擴散的理論。顆粒流的研究得到了迅速的發展,這方面Savage、Lun等都做出了相應的論述。

    Von Karman學院的Lourenco 等人所進行的氣固兩相紊流運動模型的研究有獨特的地方。將固相與稀薄氣體分子運動相比擬,用方程描述,而氣相用連續介質模型描述。對稀相管道紊動兩相流,所應用的運動模型的數值計算結果與實驗能夠很好符合。兩相流的運動模型和連續介質模型分別從微觀和宏觀描述兩相流動。
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