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  • 167.气体运动的能量来自哪里?
  •      气体在窑内稳定流动时,具有位能、压力能、动能和阻力损失四种能量,通常称为几何压头、静压头、动压头和阻力损失压头。这几种压头有的可互相转换,其转换规律是:几何压头和静压头可互相转换;静压头和动压头可互相转换;动压头可转换为阻力损失压头,这是不可逆的。即:

         压头之间的转换结果,其总和是不变的。压头的单位可用Pa表示。

       1)几何压头

    当某处气体的密度和周围气体的密度不同时,该处气体就有一个上升(其密度小于周围气体密度时)或下降(其密度大于周围气体密度时)的力,此时该气体就具有了几何压头。这个上升或下降力的大小等于其排开周围气体的质量减去其本身的质量。几何压头是指某一水平面下某点对该平面来说的。它的大小可用下式求得:

                     P = Hγ0 γt˙9.8

    式中    P--------几何压头(Pa);

             H---------气体高度(m);

            γ0--------温度为0℃时气体的密度(kg/m3);

            γt--------温度为t℃时气体的密度(kg/m3);

            9.8-------1kgf/m2等于9.8Pa

           几何压头是用计算方法求得的。

       2)静压头

    窑(或管道)内气体压力与窑(或管道)外大气压力之差叫静压头。当窑(或管道)内气体压力大于大气压力时叫正压;当窑(或管道)内气体压力小于大气压力时叫负压,负压就是通常所讲的抽力;当窑(或管道)内外压力相等时为零压。

    静压是没有方向的。

    在自然流动中,静压头是由几何压头转变来的,在强制流动中,静压头是由通风机产生的。

    静压头是使气体发生运动能力大小的指标。其大小可以用U型压力计直接测定。

    3)动压头

    由于气体的运动而具有的压力叫做动压头。静止的气体时没有动压头的。气体运动的速度愈快、密度愈大,则具有的动压头也愈大。动压头是气体动能大小的量度。其大小可由下式求得:

          

    式中    P----------动压头(Pa);

            W-----------气体运动的速度(m/s);

          --------温度为t℃时气体的密度(kg/m3);

             g -----------重力加速度(9.81m/s2);

            9.8-----------1kgf/m2等于9.8Pa

          4)阻力损失压头

           为气体运动消耗在各种阻力上损失的压头。压头损失消耗气体的动能。