垂直分流法则终版

垂直分流法则韩园园白一帆丁亚文李钢黄芳付鹏程胡海超李武曦张婷李蒙回顾：两气体伯努利方程2用此式时，参考基准面应取在气体断面的上方—窑内气体表压强（相对静压头，hs）—窑内气体受到的重力和浮力之和的位能（相对几何压头，

hge）—窑内气体的动能（动压头，hw）3窑炉系统气体流动阻力损失

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。4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。5热气体在垂直管道中运动时压头间的相互转换：由上向下运动6【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：管道截面未发生变化：基准面取在Ⅱ-Ⅱ截面上：7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8【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：同样有：9【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。

10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。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割成多股平行小气流时，叫分散垂直气流。11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：12当气流在垂直通道内自下而上流动时：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：13（2）当气体自上而下流动时：（1）当气体自下而上流动时：

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。14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。当时，温度在通道内才能分布均匀。温度在a、b通道内的分布将取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。15（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，由于偶然因素当ta<tb，则ρa>ρb

，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，从而导致a、b温度分布更加不均匀。假定由于某种原因使ta<tb，则ρa>ρb

，于是hg2,a<hg2,b16（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；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。17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