气固两相流第三、四章.pdf

气固两相流及其燃烧 西安交通大学能源与动力工程学院 主讲人：周屈兰 西安交通大学能源与动力工程学院 1 3 气固两相流中相间作用力 3.1 气固两相流中颗粒的受力分析 3.2 颗粒的运动阻力 西安交通大学能源与动力工程学院 2 3.1 气固两相流中颗粒的受力分析 颗粒受力分析（这是成功分析气体颗粒流的最重要的步骤）  第一类：与流体、流动无关的力：重力、电磁力  第二类：机械运动学受力：惯性力（由颗粒的加速度产 生）、离心力（旋转坐标系的角速度产生）、科里奥利力 （旋转坐标系的角速度与线速度）  第三类：产生于流体的作用但与流体－颗粒之间相对运动 无关的力，如浮力、压差力  第四类：依赖于流体颗粒相对运动的相互作用力，如阻力 等，一类与相对运动的方向平行，一类与相对运动的方向 垂直  第五类：非机械力学的力，如热泳、声泳、光泳 西安交通大学能源与动力工程学院 3 3.1.1 重力与浮力 1 3 1 3 F d  g F d  g g 6 p p a 6 p g d －颗粒直径， p  －颗粒密度 p  －流体密度 g 西安交通大学能源与动力工程学院 4 3.1.2 粘性阻力  1710年牛顿对粘性流体中作定常运动的圆球所受阻力大小 进行了研究，当相对速度很大时，得到阻力计算公式 2  2 F 0.22r  v v r p p  颗粒与气流存在相对运动，气流作用在颗粒上的力取决于 滑移速度。但粘性阻力收到许多因素的影响，不但和颗粒 的雷诺数有关，还与流体的湍流运动、流体可压缩性、流 体与颗粒的温度不同、颗粒形状等，难以统一表达。为研 究方便，引入阻力系数的概念 Fr C D 2  1  2  rp 2  v vp     1 2     则阻力表示为 F C r  v v v v  r 2 D p p p 西安交通大学能源与动力工程学院