在水環(huán)境保護(hù)中常要將海水表面的油污進(jìn)行收集分離并輸送到船上或岸邊，然后在進(jìn)行處理，對(duì)內(nèi)陸的淡水湖也有被油污或浮萍等漂浮物污染的現(xiàn)象，也可以采用同樣的方法進(jìn)行分離、輸送?，F(xiàn)階段經(jīng)常采用的輸送方法是利用平面輸送帶，將輸送帶安裝成與水平面成某一個(gè)合適的角度，一般為15度一25度，一個(gè)傳輸裝置安裝在一只船上用來收集海水邊的或湖水里的污染物，如油、藻類等漂浮物。該漂浮物厚度足夠厚使被帶走的物質(zhì)不受到裝置功能的限制。傳輸帶以恒定的速度u運(yùn)動(dòng)，帶的長(zhǎng)度能夠深入水中使要被傳送的流體均勻地卷到輸送帶上。通常的做法是，第一步根據(jù)流體力學(xué)納維埃一斯托克斯公式導(dǎo)出輸送流體，自由表面為大氣壓(相對(duì)壓力為零)時(shí)的力的平衡方程式，再進(jìn)行不定積分代入邊界條件；第二步得出流體被輸送物厚度內(nèi)的點(diǎn)流速分布；第三步運(yùn)用流量計(jì)算公式對(duì)點(diǎn)流速分布公式進(jìn)行定積分，積分計(jì)算單位寬度輸送帶走的油量；第四步，根據(jù)輸送帶傾斜角，輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)線速度U

和漂浮物的黏性特性，重度y的關(guān)系計(jì)算實(shí)際漂浮物的輸送量⋯。由于輸送帶上的流體物質(zhì)厚度很薄，沿厚度方向的點(diǎn)流速分布可近似看作線性分布，所以同時(shí)采用流速線性分布法對(duì)某一特殊的工程實(shí)例進(jìn)行流量計(jì)算，并與經(jīng)典的納維埃一斯托克斯方法進(jìn)行比較。
2納維埃一斯托克斯方法應(yīng)用與計(jì)算
2．1被輸送流體物質(zhì)單位皮帶寬度內(nèi)流速分布及流量計(jì)算現(xiàn)設(shè)某～單位寬度薄層的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)速度為u，由于傳輸帶上所攜帶的流體物質(zhì)表面是與大氣接觸的自由表面，因此納維埃一斯托克斯方程中的壓強(qiáng)變化忽略不計(jì)，而且流速為穩(wěn)定流，則可
得到下式。

式中：r—沿斜面微小流層單位面積摩擦應(yīng)力(剪切應(yīng)力)；y—垂直斜面的坐標(biāo)值；&一從下向上沿斜面方向的坐標(biāo)值；r流體物質(zhì)的容重；斜面與水平面的夾角。當(dāng)表面剪切應(yīng)力作用認(rèn)為是0時(shí)，積分結(jié)果為：

(4)從(4)式中可以看出點(diǎn)流速五的分布是垂直坐標(biāo)y的函數(shù)，根據(jù)流體力學(xué)中流量計(jì)算的定義，通過積分計(jì)算給出單位寬度傳輸帶所輸送的流體物質(zhì)的單寬流量為：

(5)這個(gè)表達(dá)式說明流量與傳送帶的速度，流體物質(zhì)層厚度口，傳送帶傾斜角度0，流體物質(zhì)的容重，及流體物質(zhì)的動(dòng)力黏度肛有關(guān)。
2．2單位輸送帶寬度內(nèi)的最大單寬流量計(jì)算當(dāng)其他輸送條件確定后，即在流體容重，流體動(dòng)力黏度，輸送帶線速度，以及輸送帶傾斜角度0都確定的前提下，根據(jù)函數(shù)存在最大值理論，可以通過令偏導(dǎo)數(shù)dq／da等于0，得出特殊的值，來獲得單位寬度輸送帶的最大流量qm。

(6)在某些特定的場(chǎng)合或在輸送帶頂部對(duì)被輸送流體物質(zhì)的層厚加以限制則，將上式(6)中的最佳流體物質(zhì)厚度代入式(5)，得單位寬度輸送帶最大流量為：

3點(diǎn)流速近似線性分布法應(yīng)用及計(jì)算
3．1縫隙流動(dòng)點(diǎn)流速線性分布的應(yīng)用現(xiàn)狀
點(diǎn)流速線性分布公式的經(jīng)典流體力學(xué)理論中，對(duì)于兩固體間小空間內(nèi)流體的流動(dòng)，又稱縫隙流動(dòng)或薄層流動(dòng)。這種流動(dòng)所用的理論根據(jù)是牛頓內(nèi)摩擦定律，又由于垂直運(yùn)動(dòng)方向的流體物質(zhì)厚度很小，人們常常把垂直流動(dòng)方向的點(diǎn)流速分布假設(shè)為線性分布。比如在汽缸與活塞之間縫隙中的潤(rùn)滑油，由于活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)緊靠活塞表面油層以同樣速度流動(dòng)。又如測(cè)量某種流體物質(zhì)動(dòng)力黏度的裝置，也是假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定不動(dòng)部分之間空隙內(nèi)流動(dòng)物質(zhì)點(diǎn)速度分布為直線分布?？梢?，這種假設(shè)經(jīng)過人們長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)實(shí)踐得出的可靠結(jié)論。輸送帶輸送流體物質(zhì)的工作狀態(tài)就是屬于空隙流動(dòng)或薄層流動(dòng)理論。因此，我們可以采用線性流速分布來求出單寬輸送帶流量。
3．2點(diǎn)流速線性分布計(jì)算公式推導(dǎo)
假設(shè)輸送帶垂直流體物質(zhì)方向流速分布的表達(dá)式如下
u=ky+c
(8)根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有

3．3點(diǎn)流速線性分布情況下流量計(jì)算
在上一節(jié)中，求出了點(diǎn)流速線性分布表達(dá)式(10)，根據(jù)公式(10)進(jìn)而求出輸送帶輸送流體物質(zhì)的單寬流量口，根據(jù)流體力學(xué)用點(diǎn)流速求流量的定義，計(jì)算公式如下：

4納維埃一斯托克斯方法與直線分布法流量計(jì)算結(jié)果的比較在文中討論了納維埃一斯托克斯公式所導(dǎo)出的輸送帶輸送流體物質(zhì)單寬流量的計(jì)算公式，又給出了同樣工作條件下點(diǎn)流速線性分布的單寬流量計(jì)算公式。下面將根據(jù)一個(gè)具體的工程實(shí)例，所抽象給出的皮帶輸送流體物質(zhì)計(jì)算參數(shù)，采用兩種方法得出流量，并進(jìn)行比較討論其計(jì)算結(jié)果。
通過兩種方法可知：其相對(duì)誤差為1．85％，采用點(diǎn)流速方法求流量，其計(jì)算精度可以滿足工程要求。采用點(diǎn)流速法可將公式變形為求出薄層自由表面流速，再取uo與帶表面線速度的算術(shù)平均流速，利用連續(xù)方程求流量則更為方便，計(jì)算簡(jiǎn)單，利于工程技術(shù)人員掌握。擎川輸送帶廠家竭誠(chéng)給廣大客戶提供技術(shù)服務(wù)。

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