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能源研究与信息第24卷 第1期 Energy Research and Information V ol. 24 No. 1 2008收稿日期：2007-11-25作者简介：吴 冕(1983-)，男(汉)，硕士研究生，wumian0805@ 。
基金项目：上海市科学技术委员会资助项目(03JC14055)，上海市教育委员会资助项目(05EZ15)。
文章编号: 1008-8857(2008)01-0044-05Y 型分支管道气固两相流动流量分配特性研究吴 冕, 胡寿根, 赵 军, 段广彬, 申敬罡(上海理工大学 动力工程学院, 上海 200093)摘 要: 在水平Y 型分支管道中采用压缩空气对平均粒径为2 mm 的小米颗粒进行气力输送试验，对在Y 型管道中流动的气固两相流体的流动状态及流量分配特性进行了研究。
试验结果表明，在发送压力基本保持不变的条件下，当活动支与主管间夹角不变时，分配到活动支侧收料仓B 的固相颗粒质量分数随表观气速的增大而逐渐减小；当活动支与主管间夹角发生改变时，分配到收料仓B 的固相颗粒质量分数随夹角的增大而逐渐减小，且相较于表观气速，活动支与主管间夹角的变化对分配到收料仓B 的固相颗粒质量分数影响较大。
关键词: 气固两相流; 管道输送; 分支管; 流量分配中图分类号: TH232; TK223 文献标识码: A管道气力输送经过多年发展，因具有成本低、效率高、污染少、操作危险小，管网布置灵活等优点，已成为普遍适用的固相物料输送方法[1]。
目前，管道气力输送领域的研究还较多的集中在单一管道的管内物料输送，而在实际运送过程中，往往要求同一输送系统同时向多个目的地输送物料，所以对于管网分流输送系统的研究具有一定的实际意义。
由于近年来相关领域的数理模型及统一成形理论的研究较为缓慢[2]，因此通过试验研究及实际工程实践获得数据并进行分析就成为了较为重要的研究手段[3]。
本试验在总结前人经验的基础上[4~6]，设计了Y 型分支管路气固两相流动输送系统试验装置，对固相物料在实际气力输送管网中的流动状态和流量分配特性进行了研究。
1 流态化理论1.1流态化现象流化床燃烧方式的气体动力学基础是固体燃料的流态化。
所谓固体燃料的流态化,是指固体颗粒在与流动着的流体混合后,能像流体那样自由流动的现象。
除重力作用外，一般是依靠气体或液体的流动来带动固体粒子运动的。
ParticlesflowGas flow1 流态化理论1.1 流态化现象•流态化用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动形态。
❿气体达到能将颗粒悬浮的速度，颗粒彼此之间分离，颗粒在任何方向上运动和转动。
❿与高粘度液体性质相似。
1.1流态化现象ParticlesflowGas flow1 流态化理论1.2流态化的描述及其性质⏹散式流化和聚式流化➢散式流化d b /dp＜1d b ——气泡直径dp——颗粒直径对于L-S系统，流体与粒子的密度相差不大，故umf 一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动很小，粒子在床内的分布也比较均匀，故称作散式流化态。
颗粒越细，流体与固体的△ρ值越小，则越接近理想流化，流化质量也就越好。
1.2流态化的描述及其性质➢聚式流化d b /dp＞10对于G-S系统，一般在气速超过Umf后，将会出现气泡，气速越高，气泡造成的扰动也越剧烈，使床层波动频繁，这种形态的流化床称聚式流化床。
处于流化状态的颗粒系统称为流化床当气体通过布风板自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的床层时，整体床层将依气体流速的不断增大而呈现完全不同的状态。
1.2流态化的描述及其性质1.2流态化的描述及其性质总结：固定床：固体粒子处于堆紧状态，颗粒静止不动的床层，叫做固定床。
床层的压降随流体流速的增加而增加。
移动床：流体和固体颗粒同时进入反应器，他们互相接触，一面进行反应，一面颗粒移动。
流化床：床层颗粒之间脱离接触，颗粒悬浮在流体中，往各个方向运动的床层叫做流化床。
床层高度和空隙率随流速增大而增大，但床层压降基本不随流速而变。
散式流化床：固体颗粒脱离接触，但颗粒分布均匀，颗粒间充满流体，无颗粒与流体的聚集状态，此时已具有一些流体性能。
文章编号:1671-3559(2001)04-0296-03收稿日期:2001203202第一作者简介:男,1965年生,副教授,硕士文丘里计测量气-固两相流流量的实验和数值计算刘宗明1, 岳云龙2, 张学旭1, 赵 军1(1.济南大学材料科学与工程学院;2.济南大学科技处,山东济南 250022)摘 要:给出可用文丘里计测量气-固两相流流量的实验和数值计算的结果,发现了进口与喉口以及喉口与扩张段之间的压差灵敏度是确定载荷比和气体流量的主要参数,压降可被守恒变量和源项模型预测,并与实验值相吻合。
文丘里计有可能作为测量气-固混合物任一相流量的一种手段。
关键词:文丘里计;气-固两相流;测量;数值计算中图分类号:TK313 文献标识码:A气-固两相流的测量是两相流研究中的一个重要方面。
但通常的流量测量仪器或装置(如柯利奥里流量计、电子称重仪等)价格昂贵、操作复杂,不利于工程实验研究和应用。
为此,本文中使用文丘里计对气-固两相流流量的测量进行了实验研究,并与数值计算进行了对比,旨在探索一种简便易行、准确可靠的气-固两相流流量测量手段。
1 理论基础根据法贝(Farber )的理论[1],对于一定的气体流速,文丘里计实验段间两相流的压降(或压升)$p 仅与气流的压降$p a 和载荷比m 有关,关系式为$p /$p a =A +Bm(1)式中,A 、B 是由实验确定的常数,它们是用文丘里计测量两相流流量不可缺少的参数。
确定A 、B 是实验的重要工作。
为测两相流流量,假设选取i 和j 在文丘里计的两个实验段。
从两个实验段上测得两个压降(或压升)比$p i /$p i a 和$p j /$p j a ,根据方程(1)则有$p i /$p j =$p i /$p i a #$p j a /$p j #$p i a /$p j a =[(A i +B i m)/(A j +B j m)]#K(2)式中,K 是气体与混合物中的气体具有相同的速度时,单独通过文丘里计的两个实验段的压差比,即K =$p i a /$p j a ,实验表明K =常数。
