Структура потока смеси воздуха и продукта, перемещаемой в материалопроводе, очень сложна и в основном зависит от плотности фазы, или концентрации смеси, скорости воздуха и характера частиц транспортируемого продукта.
Для проектирования надежной и эффективной системы пневматического транспортирования необходимо понимать механику потока и процессы, происходящие в горизонтальном и вертикальном материалопроводе с отводом под углом 90°, по которым перемещается смесь воздуха с продуктом.
Концентрация смеси дает характеристику смеси и может быть представлена как отношение массового расхода транспортируемого продукта к массовому расходу транспортирующего воздуха.
Эта безразмерная величина является основным параметром, по которому классифицируют системы пневматического транспортирования. В зависимости от расстояния между частицами можно рассматривать три различные ситуации, а именно: низкая, средняя и высокая концентрации смеси.
Низкая концентрация — смесь воздуха и продукта представляет собой фактическую суспензию, где частицы постоянно находятся во взвешенном состоянии. Имеет место незначительное взаимодействие частицы с частицей, так как в среднем отдельные частицы расположены на значительном расстоянии друг от друга. Система с такой концентрацией характеризуется небольшим перепадом давления и высокими скоростями продукта.
Средняя концентрация — частицы расположены на расстоянии, значительно более близком друг к другу, имеется более тесное взаимодействие частиц.
Высокая концентрация (плотная фаза) — продукт перемещается вдоль трубопровода почти как псевдоожиженный порошок или частицы продукта, разделенные воздушным пространством. Частицы расположены значительно ближе друг к другу, и продукт при транспортировании уже не находится во, взвешенном состоянии. Преимуществами плотной фазы транспортирования являются более высокие показатели производительности и низкие скорости продукта в диапазоне 1—10 м/с. Ее основной недостаток — необходимость иметь значительно большее давление, что означает повышение себестоимости системы и ограничение длины транспортирования.