(四)沉降速度的计算1、试差法假设沉降属于某一流型选用与该流型相对应的沉降速度公式计算ut检验沉降是否在原假设的流型区域内
6 (四)沉降速度的计算 1、试差法 •假设沉降属于某一流型 •选用与该流型相对应的沉降速度公式计算ut •检验沉降是否在原假设的流型区域内
2、摩擦数群法(无因次判别因子)4d(p, -p)gp(p,-p)g3pu?K=d3ud'u,0Re22K≤ 2.62为滞流区u4dp(p,-p)g69.1为过度区2.62≤K≤ Re? =3u?K>69.1为流区Re?
7 2、摩擦数群法(无因次判别因子) 3 2 ( ) g K d s − = K≤ 2.62为滞流区 2.62≤ K≤ 69.1为过度区 K>69.1为湍流区 2 3 4 t s u d( )g − = 2 2 2 2 2 t t d u Re = 2 3 2 3 4 d ( )g Re s t − = 2 3 3 4 Ret = K
p(p, -p)g已知d用摩擦数群法求utK=d3Re’-2先计算K值,查图3-3得Ret,UR根据Re,计算出utu.dp4μ(p, -p)gSR=已知u.用无因次法求d3i3p'u?先计算等式右边的值,查图3-3得Rt,8uRe根据R,计算出d12pu
8 已知d用摩擦数群法求ut 先计算K值,查图3-3得Ret, 根据Ret计算出ut 已知ut用无因次法求d 先计算等式右边的值,查图3-3得Rt, 根据Rt计算出d d R u et t = 2 3 3 4 ( ) t -1 s et u g R − = 2 3 3 4 Ret = K 2 t t u Re d = 3 2 ( ) g K d s − =
【例3一1】直径为95um,密度为3000kg/m3的固体颗粒分别在20℃的空气和水中自由沉降,试计算其沉降速度(查附录20℃空气:p=1.205kg/m3,μ=1.81×10-5Pa.s;20℃水:p=998.2kg/m3,μ=1.005×10-5Pa.s)解:(1)在20℃水中的沉降,设为滞流d"(p,-p)g(95×10-)2(3000-998.2)×9.81u==9.797×10-3m/s18μ18×1.005×10-3du,p95×10-×9.797×10-3×998.2核算流型:Ret1.005×10-3P= 0.9244<1原设正确,求得的沉降速度有效
9 【例3-1】直径为95µm,密度为3000kg/m3的固体颗粒分别在20℃的空气 和水中自由沉降,试计算其沉降速度(查附录 20℃空气:ρ=1.205kg/m3 , µ=1.81×10-5Pa.s; 20℃水:ρ=998.2kg/m3 , µ=1.005×10-5Pa.s) 解:(1)在20℃水中的沉降,设为滞流 ( ) 18 2 d g u s t − = ( ) 3 6 2 18 1.005 10 95 10 3000 998.2 9.81 − − − = ( ) 9.797 1 0 m / s −3 = 核算流型: t t du Re = 3 6 3 1.005 10 95 10 9.797 10 998.2 − − − = = 0.9244<1 原设正确,求得的沉降速度有效
(2)在20℃空气中的沉降1.205(3000-1.205)×9.81p(p,-p)g(95×10-6)K=d3二4.52u?(1.81×10-5)22.62< K< 69.1为过渡区gd(p, -p)Re 0.60.154g*+d*%(p,-p)*.u, = 0.270.61.41.4p0.154×9.81/(95×10-)*%(3000-1.205)*1.205*%+(1.81×10-5)*%,= 0.619m /s10
10 (2)在20℃空气中的沉降 3 2 ( ) g K d s − = 4.5 2 1.8 1 1 0 1.205(3000 1.205) 9.8 1 9 5 1 0 3 5 2 6 = ( ) = ( ) − − − 2.62< K< 69.1为过渡区 ( ) 0.6 Re 0.27 s t t gd u − = 1.4 0.6 1.4 0.4 1.4 1 1.4 1.6 1.4 1 0.154 ( ) − = s g d 1.4 0.6 1.4 0.4 1.4 1 1.4 1.6 1.4 1 5 6 1.205 1.8 1 1 0 0.154 9.8 1 9 5 1 0 (3000 1.205) ( ) ( ) − − − = = 0.619m / s