Влияние закрутки потока на коэффициент трения по длине при пневматическом транспортировании сыпучих материалов

Abstract

Применение закрутки потока в системах пневматического транспорта сыпучих материалов позволяет снижать скорость транспортирования ниже критических значений, доступных при прямоточном потоке. Либо при той же скорости повысить концентрацию материала и производительность пневмотранспортной системы. Наряду с экономией энергии это также позволяет снизить износ трубопровода и деградацию транспортируемых частиц. В то же время методики расчета пневмотранспортных систем с закруткой потока требуют дополнительных исследований. С этой целью были экспериментально получены зависимости коэффициента трения для закрученного двухфазного потока для трех типов материалов (угольной пыли, золы и полистирола). Установлено, что относительный коэффициент трения в основном зависит от двух безразмерных параметров: массовой концентрации твердой фазы и степени закрутки потока. В результате была выведена зависимость коэффициента трения от этих двух безразмерных параметров и произведен расчет удельных потерь давления на транспортирование в зависимости от скорости потока. Сравнение расчетных величин потерь давления с натурным экспериментом показало достаточное для инженерных расчетов совпадение в области повышенных скоростей транспортирования, а также может использоваться при определении критической скорости.