第1部分-颗粒流体力学.pptVIP

其它流体透过法测定粒度 Lea-Nurse法 Blaire法 计算方法 代入Kozeny-Carman式 式中 为装量常数 五、流化床 在粉体填充层内，随着气流速度增大，颗粒层不再保持固定床状态，粉体开始悬浮运动，粉体层膨胀，空隙率增大。若速度进一步增加，稳定的流化床就不存在，且产生沟流和腾涌。 最小流化速度：条件是粉体层的自重与Δp平衡，根据这种关系，可以计算出相应的流速。 流化床 流体输送：在管道里用气流输送粉体，可防止粉尘飞扬，无论工艺流程布置，还是劳动保护都具有其他输送机械所不具备的优点。 输送原理：垂直输送时，颗粒承受的流体阻力与其自重基本保持平衡。为确定气力输送机所须的动力，压力损失计算是重要的内容。压力损失由下面各项组成：入口损失，空气的加速损失，固体的加速损失，摩擦损失，固体悬浮损失，分离器压头损失。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第1部分 颗粒流体力学 颗粒流体力学 沉降过程 沉降速度的修正式 干扰沉降 透过流动现象 流化床 一、沉降过程 牛顿阻力定律：颗粒在流体中运动时受到的阻力 C为阻力系数，是雷诺数的函数 斯托克斯阻力定律 沉降运动方程 球形颗粒在重力作用下沉降时的运动方程式： 或 Stokes沉降速度 Stokes沉降速度公式： 时间 和沉降距离Ym 速度由零变到ums所须的时间 和沉降距离Ym 可由下式求得 Stokes区域内的二元运动 颗粒在Stokes区域内的二元运动方程 根据初始条件可求得解： 阻力系数和雷诺数 层流区（Stokes区） 过渡区（Allen区） 或 阻力系数和雷诺数 湍流区（Newton区） 全区域的近似公式 沉降速度的一般解法 运动方程 对于球形颗粒 沉降速度的一般解法 当 ，可得沉降速度的一般式 沉降速度的一般解法 在斯托克斯区域 在湍流区域 （牛顿沉降速度公式） 沉降速度的一般解法 在过渡区域 或者 的一般解法 因为在上式中，C 本身是 的函数，故不能直接用该式求解。应采用如下的解法。由一般表达式，可得 两边同乘于 消去 可得 一般解法 上式右边可根据物性值来计算，由此可求得 ， 然后在双对数纸上绘出Re与 的关系，则可由 求得 二、沉降速度的修正 Cunningham修正：当颗粒在气体中沉降的距离接近于平均自由行程时， 颗粒的沉降速度比Stokes沉降速度公式计算值大。 沉降速度的修正 形状修正： 球形度定义 Pettyjohn 研究成果， 在层流区 沉降速度的修正 黑乌德法：颗粒体积可定义为 ， 由实验确定，对于球形颗粒， 等于 ， 则有 右边各项全已知，则根据 可以求出 。 沉降速度的修正 壁效应 考虑壁效应，Francis提出修正式： 当 时，有 对于牛顿区，有Munroe公式 三、干扰沉降 当被沉降颗粒所置换的流体向上流动的影响增大时，为干扰沉降，如增稠器。 Robinson公式： 其中 决定于颗粒形状的常数，对于球 =5/2，Cs为悬浮液的颗粒体积浓度。 干扰沉降 Vand公式 其余还有Richardson公式， Steinou公式也用于干扰沉降的修正。 四、透过流动现象 公式：平均流速 其中Q为单位时间流量，μ为粘度，A为颗粒层断面面积，Ｌ为颗粒层厚度， 为压力损失， KD为透过率。 透过流动现象 Hagen-poiseuille公式： 平均流速为 Dupuit假定 水力半径定义 Blake 公式 Blake推广到粒状层上并定义为 Kozeny-Carman公式 假定粉体层是均一形状通道的集合体，内表面积和体积等于分体全部颗粒表面积和空隙体积，称当量通道为弯曲，其实际长度比粉体层厚度大，将 代入poiseuiue式并将换成 则得 Dupuit假定的修正 对于圆管分母系数为2；对于非圆管，可取分母系数为 （取决于通道断面形状，近似值大约为2.5左右， 为弯曲率） Dupuit假定的修正 Kozeny-Carman公式 因而可得 表5.4（a）(b) 用流体透过法测定粒度 由Kozeny-Carman式可得 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *