粉體孔流(powder flow from an orifice)

粉體在力的作用下由孔口流出的現(xiàn)象。通常是指在重力作用下由孔口的流出。可用來研究粉料的流動(dòng)性。粉料的流動(dòng)與液體的流動(dòng)不同，當(dāng)液體自容器底部小孔流出時(shí)，質(zhì)量流速與其在容器內(nèi)的高度有關(guān)。而粉體從容器底部小孔流出時(shí)，由于孔口上部顆粒間相互擠壓、粘附等原因在孔口的上部形成一拱結(jié)構(gòu)(圖1)。

此拱承受上部粉料的重量。因此，粉體從容器底部小孔流出的質(zhì)量流量與容器內(nèi)的料層高度無關(guān)。此拱為動(dòng)態(tài)拱，構(gòu)成拱的顆粒不斷下落，而容器中不斷下降的顆粒又形成新拱。嚴(yán)重的結(jié)拱現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致下料不均，影響配料的準(zhǔn)確性。

粉料孔流狀態(tài)還影響料倉內(nèi)粉料流動(dòng)狀態(tài)。若倉內(nèi)整個(gè)粉體層能均勻下落流出，稱為整體流(或稱質(zhì)量流)(圖2a)。其特點(diǎn)是“先進(jìn)先出”。反之，若在料倉內(nèi)形成粘壁層或滯留區(qū)，則倉內(nèi)粉體層的流動(dòng)區(qū)呈漏斗形，稱為漏斗流(圖2b)。這種情況下料流順序紊亂，先入倉的料可能反而后出，甚至有部分粉料滯流不動(dòng)，容易引起偏析，從而造成配料不均。料倉內(nèi)料流狀態(tài)除與孔流狀態(tài)有關(guān)外，還與料倉結(jié)構(gòu)與尺寸有關(guān)。應(yīng)根據(jù)粉料特性合理設(shè)計(jì)料倉，以形成粉料的整體流狀態(tài)。