粉体工程粉体流变学技术方案.pptVIP

粉体流动性差时可加入100 μm的玻璃球助流。 流出速度越大，粉体流动性越好。 3、内摩擦系数 （1）莫尔圆 用二元应力系分析粉体层中某一点的应力状态，根据莫尔理论，在粉体层内任意一点上的压应力σ，剪应力τ，可用最大主应力σ1、最小主应力σ3，以及σ、τ的作用面和σ1的作用面之间的夹角θ来表示，如下图所示。 从以上两式可知， σ的最大值为σ1，最小值为σ3； τ的最大值为(σ1- σ3)/2，最小值为0。 以σ1、σ3的方向为坐标，画出如图5-2所示的粉体层对应的任意点处的受力的莫尔圆。 画法为：取on= σ1，ok= σ3，以om= (σ1+σ3)/2为圆心、km= (σ1- σ3)/2为半径作圆即成。 （2）内摩擦角的确定 a.三轴压缩试验 这些圆的共切线称为该粉体的破坏包络线。这条包络线与σ轴的夹角即为该粉体的内摩擦角φi。 b.直剪试验 c.破坏包络线方程 用直线表示破坏包络线时，可写成如下形式 此式称为Coulomb(库仑)公式，式中内摩擦系数为μi=tanφi，呈直线性的粉体称为库仑粉体。 对于库仑粉体，有如下关系式 变形后得下式 (3) 壁面摩擦角和滑动摩擦角 壁面摩擦角是粉体与壁面之间的摩擦角。 滑动摩擦角是在某材料的平面上放上粉体，再慢慢地使其倾斜，当粉体滑动时，板面和水平面所形成的夹角。 (4) 运动角 在测量内摩擦角的直剪法中，随着剪切盒的移动，剪切力逐渐增加，当剪切力达到几乎不变时的状态即所谓动摩擦状态，这时所测得的摩擦角即可归类于运动角，亦称动内摩擦角。 二、影响粉体流动性的因素 （1）粒度 （2）粒子形状、表面粗造性 （3）吸湿性 （4）加入润滑剂 粒度：在临界粒子径以上，随粒子径增加，粉体流动性增加。 临界粒子径：当粒子径小于100微米，粒子容易发生聚集，内聚力超过粒子重力，妨碍了粒子的重力行为，这时的粒子径称为临界粒子径。 粒子形状和表面粗糙性：不规则、粗糙，流动性差。 吸湿性：吸湿性大，休止角大，流动性差。但当吸湿量超过一定值后，水分起到润滑作用，流动性增加。 三、改善流动性的方法 1、适当增加粒子径 2、控制含湿量 3、添加少量细粉：一般加量为1%~2% 四、粉体压力计算 Janssen（詹森）公式 三个假定：（1）容器内的粉体层处于极限应力状态；（2）同一水平面的铅垂压力相等；（3）粉体的物性和填充状态均一。 式中，D为圆筒形容器的直径；μw为粉体和圆筒内壁的摩擦系数；ρB为粉体的填充密度；k是把垂直应力σv变换为水平应力σh的比例常数。 将式5-13进行处理、积分后得 即为Janssen（詹森）公式。 * * 粉体工程与设备 烟台大学环境与材料工程学院 学习重点 1、休止角及内摩擦系数 2、 Janssen（詹森）公式 3、流动与不流动的判据 对数正态分布应用示例 (3)可计算出比表面积Sw 当颗粒为球形时 =6 (4)个数与质量两种基准分布的变换关系 第二章 粉体的密度与填充率 粉体的密度系指单位体积粉体的质量。 由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。 一、粉体的密度 粉体的密度根据所指的体积不同分为：真密度(true density)、颗粒密度(granule density)、松密度(bulk density)三种。 1 真密度（true density) ρt 是指粉体质量（W）除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。 ρt = w/Vt 2 颗粒密度（granule density) ρg 是指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得密度。 ρg = w/Vg 是指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度。 3 松密度（bulk density) ρb ρb= w/V 填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的密度称振实密度（tap density） ρbt。若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg