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球形彎頭內的流動分析編輯 在二維空間內，以90°球形彎頭為例，當流態化的料氣混合物以速度v1從A管流入球內時，如圖1所示，因入口截面積突然擴大，使流動的連續性被破壞。在原有流場擴大的同時，兩側死角處激起渦旋。其流線分布由對稱狀態①最終轉為非對稱狀態③。隨流動過程的繼續，球內流動由①過渡為狀態②。這時，根據流體力學連續性原理，流速與截面積之間有以下關系式:v1s1=v2s2 (1)式中: v1——流體在A管中的流速，m/s s1——A管的橫截面積，m2 v2——流體流過球心截面處的速度，m/s s2——球心截面積，m2。上式表明，在同一管路系統中，流速與流過的截面積大小成反比。由于球的截面積一般比管道截面積大幾倍，即有s2> s1，故有v1> v2。氣流在球內速度迅速降低的同時，壓力升高，即流體的動能轉變為壓力能。球內不斷升高的壓力迫使流體從B管流出，流動達到相對穩定狀態，如圖1③所示。

 

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在水泥廠的氣力輸送管路中，通常要轉幾次彎才能將物料送至目的地。以某廠的氣力輸出系統為例(圖3):出磨水泥進入螺旋泵即被加壓吹入管路系統，經A、B、C、D、E五個球形彎頭分別作90°轉彎后，沿水平管道及三通閥進入水泥庫。若要計算這一管路系統的壓力損失，五個球形彎頭的壓損是應當考慮的。料氣混合物流過球形彎頭與流過普通彎頭一樣要產生壓力損耗。壓損的大小因球徑大小、轉彎角度的不同而不同。當作90°轉角輸送時，則R′≈r球，證明如下:這一結果表明，在相同阻力系數ζ′的條件下，135°轉向的球形彎頭直徑可以比90°轉彎的球形彎頭的直徑小2.5倍。例如:有一氣力輸送管內徑D=200mm，用于90°轉彎的球形彎頭直徑為800mm，則R′=400mm，R′/D=2，其相似阻力系數ζ′≈1.5(見表)，若該管路作135°轉彎，則球形彎頭的直徑為800÷2.5=320mm，其ζ′≈1.5不變。球形彎頭在應用中直徑大小的選取要根據管路系統的實際情況來決定，通常在管道內徑的3～6倍范圍內選取。當管路總壓降、轉角及安裝條件確定后，球形彎頭的直徑也可確定下來。