气固两相流在粉体气力输送机的水平管道内运动时,物料颗粒的重力方向与气流方向垂直,气流产生的水平气动分量对颗粒悬浮没有影响。但是,由于以下垂直分量的存在,水平输送管中的颗粒仍以悬浮状态输送。
1.由于水平输送管中的气流处于湍流状态,颗粒被湍流气流的垂直分速度产生的力所悬浮。根据试验,在紊流状态下,垂直速度分量约占平均分量速度的15%。
2.粉体气力输送颗粒在水平输送管底部的空气速度不同。颗粒部分的空气速度高,即动压高,静压低,而颗粒下部的速度低,动压低,静压高,造成颗粒上下的静压差,使颗粒悬浮。
3.靠近管底的颗粒在管内气流的推动下向前滚动,由于气体粘性的存在,带动颗粒周围的空气形成环流。在颗粒上部,环流与管内气流同向,叠加后速度增大;在颗粒的下部,环流与管内气流的流向相反。叠加后速度降低,由于颗粒上部的速度和动压增加,静压降低。但颗粒下部速度降低,动压降低,静压升高。因此,颗粒的上部和下部存在静压差,对颗粒产生升力,使颗粒悬浮和滚动。
4.由于颗粒的不规则形状,气流作用在颗粒上产生的垂直分量。
5.由于粒子在前进时相互碰撞或跳跃而产生垂直方向的反作用力分量。
在上述诸力的作用下,物质颗粒将悬浮在水平管中,并随气流向前跳跃,依次起飞和降落,下沉时漂浮。