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除灰管道的收縮與擴(kuò)散對(duì)磨損的影響

日期:2015-05-29 23:41 關(guān)注:
由流體力學(xué)的原理可知,在除灰管道的轉(zhuǎn)彎處,流速方向改變時(shí)會(huì)出現(xiàn)離心力,使靜壓力沿離開曲率中心的方向增大,而流速則相應(yīng)的降低;反之,沿著向曲率中心趨近的方向流速增大而靜壓力降低。
因此,在管道及彎頭中,當(dāng)灰水從直線段進(jìn)入曲線段時(shí),靠近內(nèi)側(cè)的流速加高,靜壓力相應(yīng)減小,稱為收縮效應(yīng);靠近彎管外側(cè)發(fā)生相反的現(xiàn)象,流速降低,靜壓力加高,即發(fā)生擴(kuò)散效應(yīng)。當(dāng)灰水從彎曲段進(jìn)入直線段時(shí)此現(xiàn)象相反,即靠近彎頭內(nèi)側(cè)有擴(kuò)散效應(yīng),靠近外側(cè)有收縮效應(yīng)見下圖。
彎頭流速與壓力分布
由上圖看出,當(dāng)灰水從直管段進(jìn)入彎頭處時(shí),外側(cè)靜壓力增加,速度減??;內(nèi)側(cè)靜壓力減小,速度增加。
由伯努里方程:
伯努里方程
可知,在彎曲流線主法線方向上,速度隨距曲率中心的距離的減小而增加;靜壓力隨距曲率中心距離的增加而增加。
由此可以看出,在彎頭的收縮效應(yīng)作用 下,除灰管道的灰水流速在彎頭處靠近內(nèi)側(cè)較大,靠近外側(cè)流速較小。根據(jù)磨損速度與流速的三次方關(guān)系,可以推斷出,灰渣對(duì)彎頭內(nèi)側(cè)沖刷撞擊磨損的速度較快, 使磨損加劇。從包頭二電廠除灰管道彎頭內(nèi)側(cè)多次漏泄情況看,符合上述的機(jī)理。這就說明,由于彎頭自身的收縮擴(kuò)散使靠近內(nèi)側(cè)的流速加大,磨損程度快,遠(yuǎn)大于 由于慣性力影響使彎頭外側(cè)灰渣濃度增大對(duì)彎頭外側(cè)的磨損。因此,彎頭內(nèi)側(cè)先磨漏。


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