垂直分流法則終版

垂直分流法則韓園園白一帆丁亞文李鋼黃芳付鵬程胡海超李武曦張婷李蒙回顧：兩氣體伯努利方程2用此式時，參考基準面應取在氣體斷面的上方—窯內氣體表壓強（相對靜壓頭，hs）—窯內氣體受到的重力和浮力之和的位能（相對幾何壓頭，

hge）—窯內氣體的動能（動壓頭，hw）3窯爐系統氣體流動阻力損失

Re——雷諾準數

b、n——與流態及管壁相對粗糙度有關的系數。w0——平均標態流速，—局部阻力系數，查附錄二降低阻力系數的途徑：圓、平、直、緩、少。4伯努利方程的能量轉換：幾何壓頭、靜壓頭、動壓頭之間可以相互轉變，但是只有通過動壓頭才會引起能量損失。5熱氣體在垂直管道中運動時壓頭間的相互轉換：由上向下運動6【當熱氣體由上向下運動時】氣體在管道內由II－II截面向I－I截面流動的柏努利方程式：管道截面未發生變化：基準面取在Ⅱ-Ⅱ截面上：7熱氣體在垂直管道中運動時壓頭間的相互轉換：由下向上運動8【當熱氣體由下向上運動時】氣體在管道內由I－I截面向II－II截面流動的柏努利方程式：同樣有：9【總結】：當熱氣體從上往下運動時，動壓頭轉變為壓頭損失，部分靜壓頭轉變為動壓頭，使動壓頭保持不變。同時部分靜壓頭又轉變為幾何壓頭，最后使I－I面靜壓頭減少。熱氣體由下向上流動時，逐漸將幾何壓頭轉變為靜壓頭、動壓頭，并消耗部分能量用于克服壓頭損失。

10在硅酸鹽窯爐系統中，經常會遇到冷（或熱）氣流平行通過通過若干個垂直通道，并在兩端聯通匯合。當流動過程中，幾何壓頭起主要作用時，為了保持各通道內的溫度均勻、穩定，在設計和操作這類流動系統（如倒焰窯的料垛、玻璃熔窯蓄熱室格子體等）時，應該遵循一定的流動法則——垂直分流法則，其要點是：熱氣體應由上向下流；冷氣體應由下向上流。分散垂直氣流法則

概念：在硅酸鹽窯爐內，當一股氣流在垂直通道中被分割成多股平行小氣流時，叫分散垂直氣流。11當氣流在垂直通道內自上而下流動時：（取有效斷面1-1和2-2，以1-1為基準面），對于a通道：12當氣流在垂直通道內自下而上流動時：要使溫度在a、b通道內均勻分布，必須滿足a，b通道兩端的靜壓差相等，有：13（2）當氣體自上而下流動時：（1）當氣體自下而上流動時：

保證a，b通道內溫度均勻分布的條件：通道內的幾何壓頭和阻力損失相等。14溫度在a、b通道內的分布與氣流方向無關，主要決定于兩通道內的阻力損失。當時，溫度在通道內才能分布均勻。溫度在a、b通道內的分布將取決于幾何壓頭的作用。若a、b通道高度相等，兩通道內的幾何壓頭相等與否決定于通道內的氣體密度。15（1）若熱氣體自下而上流過a、b通道，熱氣體被吸熱而逐漸冷卻，由于偶然因素當ta<tb，則ρa>ρb

，于是hg2,a<hg2,b

，熱氣體自下而上流動，則幾何壓頭相當于推動力，所以a通道推動力減小，使得a通道內的流量Va減少，

Vb

增大，因而a通道內的熱氣體越來越少，ta就越來越低，從而導致a、b溫度分布更加不均勻。假定由于某種原因使ta<tb，則ρa>ρb

，于是hg2,a<hg2,b16（2）相反，若使熱氣體自上而下流動，則幾何壓頭相當于阻力，所以a通道內總阻力減小，使得Va增大，Vb減小

，因而a通道內的熱氣體越來越多，ta就越來越高，直至ta=tb，最后a、b通道溫度均勻。因此：

熱氣流只有自上而下流動，才能保證a、b通道溫度分布均勻條件；冷氣流只有自下而上流動，才能保證a、b通道溫度分布均勻條件。17分散垂直氣流法則：在分散垂直通道內，熱氣體應當自上而下流動才能使氣流溫度均勻分布，冷氣體應當自下而上流動才能使氣流溫度均勻分布。此法則主要應用于幾何壓頭起主要作用的通道內，如果通道內的阻力很大，此法則不適用。在硅酸鹽窯爐內，氣體在倒焰窯和蓄熱室內的流動都遵循分散垂直法則，但在立窯、煤