黄沙散料流自由下落速度的实验研究

白艳中，刘泽勤，王 蕊

(天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津300134)

1 引言

在工业生产、散料运输等过程中，常常伴随着粉尘的产生，散射的粉尘受到环境空气的作用而悬浮或在空气中自由下落，造成局部甚至大面积的环境污染。身处粉尘污染环境不仅对皮肤健康会产生很大的危害，而且会影响人体心血管、呼吸道等的健康。近年来，世界上许多国家的工业机构以及立法界对粉尘污染高度重视，越来越多的科研学者及环保学者投入到粉尘污染机理与控制的研究当中。微粒粉尘在环境空气中的运动特性是人工环境控制研究领域的重要课题之一。

微粒粉尘在自由下落的过程中，由于受到环境空气的摩擦阻力及浮力等因素的影响，微粒流不断卷吸周围空气到流场中，流场半径逐渐增大，流场内微粒浓度逐渐减小。同时，流场中不断有微粒散射到周围空气中，对工作环境造成污染。通过对自由下落过程中微粒粉尘运动特性的研究，明确微粒流与环境空气的耦合机理，可以为预测和监控粉尘污染提供一定的科学依据。本文利用专门搭建的实验装置，对黄沙散料在静止环境空气中的自由下落过程进行实验研究，得出散料在不同参数条件下的下降速度的变化规律。

2 国内外研究现状

自由下落微粒流是气固两相流的一种，区别于一般气固两相流的最大特点是:自由下落微粒流场没有特定的流场边界，流场内的固相颗粒与环境空气之间存在相互的耦合作用，流场半径随着下降高度的增大而增大，流场内部的微粒浓度随之减小。……