垂直分流法则ppt终版

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假定由于某种原因使ta < tb ，则ρ a > ρ
b
， 于是 hg2,a < hg2,b
（1）若热气体自下而上流过a、b通道，热气体被吸热而逐渐冷却，由于
， 于是 hg2,a < hg2,b ，热气体自下而上 流动，则几何压头相当于推动力，所以a通道推动力减小，使得a通道内的 流量Va 减少， Vb 增大，因而a通道内的热气体越来越少，ta就越来越低，
要使温度在a、b通道内均匀分布，必须满足a，b通道两端的静压差 相等，有：
hs1,a hs 2,a hs1,b hs 2,b
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（1）当气体自下而上流动时：
hg 2,a hl ,a hg 2,b hl ,b
（2）当气体自上而下流动时：
hg 2,a hl ,a hg 2,b hl ,b
冷气流只有自下而上流动，才能保证a、b通道温度分布均 匀条件。
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总结
分散垂直气流法则： 在分散垂直通道内，热气体应当自上而下流动才能使气流温度 均匀分布，冷气体应当自下而上流动才能使气流温度均匀分布。
此法则主要应用于几何压头起主要作用的通道内，如果通道
内的阻力很大，此法则不适用。 在硅酸盐窑炉内，气体在倒焰窑和蓄热室内的流动都遵循分 散垂直法则，但在立窑、煤气发生炉内，因阻力损失超过几 何压头很多，此法则就不适用了。
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【总结】：
当热气体从上往下运动时，动压头转变为压头损失，部分静压 头转变为动压头，使动压头保持不变。同时部分静压头又转变
为几何压头，最后使I－I面静压头减少。
热气体由下向上流动时，逐渐将几何压头转变为静压头、动压
头，并消耗部分能量用于克服压头损失。
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分散垂直气流法则
概念：在硅酸盐窑炉内，当一股气流在垂直通道中被分

—窑内气体的动能（动压头，hw）
hs1 hge1 hk1 hs 2 hge 2 hk 2 hL
用此式时，参考基准面应取在气体断面的上方
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窑炉系统气体流动阻力损失
hf＝
hL (hf h`l )

1 273
2 2 L w0 0 (1 t m ) hl＝ w 0 0(1 t m ) de 2 2
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热气体在垂直管道中运动时压头间的相互转换：
由下向上运动
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【当热气体由下向上运动时】
气体在管道内由I－I截面向 II－II截面流动的柏努利方程式：
hs1 hge1 hk1 hs2 hge2 hk2 hL
同样有：
hk2 hk1
hge2 0
hs1 hge1 hs2 hL hs2 hs1 hge1 hL
偶然因素当ta < tb ，则ρ a > ρ
b
从而导致a、b温度分布更加不均匀。
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（2）相反，若使热气体自上而下流动，则几何压头相当于阻力，所以a通 道内总阻力减小，使得Va 增大，Vb 减小 ，因而a通道内的热气体越来越多，
ta就越来越高，直至ta = tb ，最后a、b通道温度均匀。
因此： 热气流只有自上而下流动，才能保证a、b通道温度分布均 匀条件；
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韩园园 付鹏程
白一帆 胡海超
丁亚文 李武曦
李钢 黄芳 张婷 李蒙
由上向下运动
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【当热气体由上向下运动时】
气体在管道内由II－II截面向I－I截面流动的柏努利方程式：
hs2 hge2 hk2 hs1 hge1 hk1 hL
管道截面未发生变化：
hk2 hk1
基准面取在Ⅱ-Ⅱ截面上：
hge2 0
hs2 hs1 hge1 hL hs2 hs1 hge1 hL
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当气流在垂直通道内自上而下流动时：（取有效断面1-1和2-2， 以1-1为基准面），对于a通道：
hg 1,a hs 1,a h k 1,a hg 2,a hs 2,a hk 2,a
∵ 基准面取I hg 1,a 0
hl a
,
a通道截面未发生变化 w 1,a w 2,a , hk 1,a hk 2,a 对于a通道：

b Re n
Re ——雷诺准数 b、n ——与流态及管壁相对粗糙度有关的系数。
w0 ——平均标态流速，
— 局部阻力系数，查附录二
降低阻力系数的途径：圆、平、直、缓、少。
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伯努利方程的能量转换：
几何压头、静压头、动压头之间可以相互转变， 但是只有通过动压头才会引起能量损失。
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热气体在垂直管道中运动时压头间的相互转换：
保证a，b通道内温度均匀分布的条件：通道内的几何压头和阻力损失相等。
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h g
hl
温度在a、b通道内的分布与气流方向无关，主要决定于两通道内的 阻力损失。当 hl ,a hl ,b 时，温度在通道内才能分布均决于几何压头的作用。 若a、b通道高度相等，两通道内的几何压头相等与否决定于通道内 的气体密度。
割成多股平行小气流时，叫分散垂直气流。
在硅酸盐窑炉系统中，经常会遇到冷（或热）气流平行通过通过 若干个垂直通道，并在两端联通汇合。
当流动过程中，几何压头起主要作用时，为了保持各通道内的温 度均匀、稳定，在设计和操作这类流动系统（如倒焰窑的料垛、 玻璃熔窑蓄热室格子体等）时，应该遵循一定的流动法则——垂直 分流法则， 其要点是：热气体应由上向下流；冷气体应由下向上流。
韩园园 付鹏程
白一帆 胡海超
丁亚文 李武曦
李钢 黄芳 张婷 李蒙
回顾：两气体伯努利方程
p1 gz1 ( a )
p
w2 2
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2
p2 gz2 ( a )
2 2
2
hL
—窑内气体表压强（相对静压头，hs）
gz( a ) —窑内气体受到的重力和浮力之和的位能（相对几何压头， hge）
hs 1,a hs 2,a hg 2,a
即：hs 1,a hs 2,a hg 2, 对于b通道：
hl a a hl a
, ,
hs 1,b hs 2,b hg 2,b
hl b
,
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当气流在垂直通道内自下而上流动时：
hs1,a hs 2,a h g 2,a hl ,a hs1,b hs 2,b hg 2,b hl ,b