下面筆者我給大家介紹下食品工廠設計之物料在直管道中的運動狀態。

1、物料顆粒在垂直直管中的運動狀態

在垂直輸料管中，物料顆粒的重力與氣流動力處在同一直線上，但方向相反。當氣流速度大于物料懸浮速度時，物料顆粒就向上運動。同時由于紊流使與流向相垂直的速度分量存在，另外由于顆粒形狀不規則、渦流影響以及顆粒之間或顆粒與管壁之間的碰撞所引起的旋轉運動而產生的馬格努斯效應，使顆粒會受到垂直于運動方向的力。故物料在輸料管中的實際運動狀態變得十分復雜，往往呈一種不規則的曲線上升運動。這種運動的不規則程度，與物料性質、兩相流在輸料管中的濃度以及氣流速度的大小密切相關。

2. 物料顆粒在水平管中的運動狀態

（1）物料單顆粒在水平管中的運動狀態  當氣流速度很小時，物料顆粒在管底不動；當氣流速度大于某一最低值時，物料顆粒開始運動，主要是滾動，滑動較少。當氣流速度進一步增大，物料顆粒即離開管底做間斷懸浮狀態運動，即一會兒跳到氣流中，一會兒又由氣流中沉到管底，接著沿管底滾動一段距離，或者馬上又懸浮到氣流中，周而復始地進行。當氣流速度再增加，物料顆粒就處于完全懸浮狀態，又由于顆粒本身重力的作用，它不是直線前進，而是邊浮邊沉地向前運動。

（2）水平管道中物料顆粒懸浮因素  在水平管道內，物料顆粒的重力方向與氣流對顆粒的推力方向垂直，空氣動力對顆粒的懸浮不起直接作用。而是除水平推力之外的幾種對抗重力的作用，使物料顆粒懸浮。

（3）物料顆粒群在水平管道中的運動狀態  輸料管中物料群的運動狀態是隨氣流速度和濃度的不同而有顯著變化的，即氣流速度越大，粒越接近均勻分布，氣流速度越小，越容易出現集團流，直至產生堵塞。

①均勻流（懸浮流）: 顆粒在管道中呈均勻分散的懸浮流動狀態，這是低壓稀相氣力輸送的理想流動狀態。但只有輸送量很小的粉狀物料，風速很高、濃度很低時才能出現。

②管底流: 當風速減小時，在水平管中顆粒多集聚在管底，但未出現停滯，即處于管道上下部懸浮量不同的流動狀態。對于這種流態，當風速不變，只要增高混合比時，就會進一步增多管底流。

③疏密流: 當風速再降低或再增高濃度時，則出現非定常的疏密流。氣流壓力出現脈動現象，密集部分的下部速度小，上部速度大，密集部全體呈現邊旋轉邊前進，但其中速度快的小顆粒逐漸跑掉。如果形成速度較慢的顆粒群集團，但未停滯，部分顆粒在管底滑動，則這是顆粒懸浮輸送極限狀態。

④集團流（停滯流）：疏密流的風速再降低，則密集部分進一步增大，其速度也降低，大部分顆粒失去懸浮能力而在管底開始滑動，形成顆粒群堆積的集團流。由于在管底堆集顆粒占據了有效面積，使管內斷面變小，氣流速度在該區段增大，致使停滯的物料重新被吹走。這樣就形成停滯、積聚、吹走互相交替的不穩定輸送狀態，壓力也相應地產生脈動現象。

⑤部分流: 當氣流速度過小時，物料顆粒就要堆積在管底。堆積層上部的物料顆粒在氣流的作用下，將做不規則的移動，并隨時間的推移，堆積層像砂丘移動似地流動。

⑥栓狀流或栓塞流: 堆積的物料層如已充滿管道，則在物料柱前后存在空氣壓力差的情況下，物料將靠此壓差推動而輸送。

3.物料在彎管中的運動狀態

彎管中物料的運動狀態，已由實驗得出下述結果:

①繞彎管外半徑滑動的料層相當松散，料速比氣速慢得多；

②物料通過彎管時，經過數次碰撞，其軌跡為折線，通常在大顆粒運動時可以觀察到；

③當物料以較低的速度與彎管外側內壁碰撞而失去動能后，最終將導致顆粒與管壁保持接觸，并沿管壁做減速滑動；

④由于受離心力的作用，在徑向平面內形成旋渦，使流動狀態更為復雜。