燃煤流化床床料形貌因子的聚类分析.pdfVIP

中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会 驴AnnualConference cum acrossTaiwanStraitsDec，2008 2008年12月 ofChineseSocietyofParticuologySymposiumonParticleTechnology 燃煤流化床床料形貌因子的聚类分析 刘柏谦， 邬雅靓， 张小辉 (北京科技大学机械工程学院，北京100083) 摘要：统计13个描述颗粒形貌的单一指标，通过对150颗不规则煤灰颗粒的几何特征尺寸测量数据的Spss聚类分 析，得到了上述13个指标的亲密程度，为直接描述不规则颗粒形貌提供理论和实验基础． 关键词：SPSS；颗粒形貌因子；聚类；类 自然界中，大部分固体物质都以颗粒状态存在：土 单一指标，获取这些指标的亲密程度，提出了这些指标 壤、泥沙、尘埃、谷物、面粉、种子、糖、矿砂、药丸、 组合起来描述不规则颗粒的建议． 煤粉、涂料······等等．尽管颗粒是细化的固体物质， 1颗粒形貌的描述方法 颗粒体是由一个个固体粒子所构成的，但是，它们具有 与块状固体不同或完全不同的性质．超细颗粒的光电磁 热等特性可发生奇特的变化．粉体静止时是固体，充以 的统计工作，定义了颗粒在三个相互垂直方向的尺寸： 空气时又似流体，悬浮在气体中时又具有气体的某些性 当放置在水平面上的单一颗粒处于稳定状态时，在相互 质． 正交的三轴方向测得的最大值．高度h，长度，和宽度 Fridrun Podczeck,J．M．Newton(1995)采用5个指标b，如图1所示．h：高度(上下两平行平面所夹颗粒 统计三种人造颗粒(extrusion-spheronizationprocess)的的距离)b：宽度(两竖直平行平面所夹颗粒的最小距 形状效应，辨别不同指标对颗粒形状的敏感程度． 离)，：长度(在与短径正交方向上，两垂直平面所夹颗 粒的距离)其中颗粒在垂直于高度的平面内有最大稳定 V．Dolejs，I．Machac(1995)采用玻璃珠和13种不同尺 寸和形状颗粒进行实验，通过球形颗粒作用阻力与摩擦 性． 阻力之比(阻力数)来评价颗粒效应．M．Eriksson，G Alderborn。C．Nystrom(1997)采用5种指标评价同种材料 制成的6批颗粒的形状．Anneke M．Bouwmana(2004)采 用9种指标描述4种材料按不同配比制成的颗粒。 YoshiyukiEndo(2002)使用表面球形度和体积球形度等 概念从理论上考虑流体流过固定床的阻力．P．Dellino，G． Liotino(2002)用分型的概念分析火山灰的形状．Ayse Erzan和Nurfer 图1．颗粒的特征线段 Gungo(1995)研究了分形几何与陶土颗 粒分布的关系． 非人造颗粒几乎都是不规则的，描述不规则颗粒的 形貌特征比较困难．为了克服形状不规则造成的困难， 上述这些研究中，有的研究自然过程或人工过程形 采用各种形状因子来近似描述非球形颗粒，颗粒形貌因 成的颗粒，有的研究人造颗粒．提出和使用了多种指标， 子的描述见下表l： 采用的方法有常规方法，也有非线性方法．然而，遗憾 的是，这些作者没有研究描述颗粒形貌指标之间的关