(2)堆积密度(表观密度):单位体积床层所具有的质量,即 颗粒床层的特性 空隙率e:单位体积床层所具有的空隙体积,即 U-扩 ≈047~0.70 2.比表面积ab:单位体积床层所具有的颗粒表面积,即 V6 -va+v =(1-) (3-7) aa=sk._v s vs SPa. a=(1-8)a 所以 P=(1-E)P (3-8) 3.方向性 各向同性:床层截面上的空隙面积与床层截面积之比等于E 各向异性:出现壁效应,即壁面附近的空隙率较大,生产壁流
(2)堆积密度(表观密度):单位体积床层所具有的质量,即 三、颗粒床层的特性 1.空隙率:单位体积床层所具有的空隙体积,即 2. 比表面积ab:单位体积床层所具有的颗粒表面积,即 -(3-7) 或 所以 -(3-8) 3.方向性 各向同性:床层截面上的空隙面积与床层截面积之比等于。 各向异性:出现壁效应,即壁面附近的空隙率较大,生产壁流
第二节重力沉降 沉降速度 球形颗粒的自由沉降(单个颗粒沉降) 某个球形颗粒在流体中自由沉降,则该颗粒所受力有: Fr=d0,g=mg Fa==d 阻力F 由牛顿第一定律(=ma,得 当 d日 0,解得 4d (p,-p)g 沉降速度 2.阻力系数 通过量钢分析并结合实验测试,得出 5=f(Re,) 式中 du
第二节 重力沉降 一、沉降速度 1.球形颗粒的自由沉降(单个颗粒沉降) 设某个球形颗粒在流体中自由沉降,则该颗粒所受力有: 重力 浮力 阻力 由牛顿第二定律( ),得 当 时 ,解得 -沉降速度 2. 阻力系数 通过量钢分析并结合实验测试,得出 式中
对球形颗粒(φs=1)的曲线,可按Re分为三个区,各区的曲线可用相应的经验关联式表达 Re,层流区或 Stokes定律区(104<Re<1) 过渡流区或Aen定律区(1<Re<10) U华,湍流区或 Newton定律区(103<Re<2×105) 近以 层流区 过渡流区 n2=027,(2-PERe 4,=01×d1(,-p)1‘g4 湍流区 =174(2-E 3.影响沉降速度的因素 (1)颗粒的体积浓度 浓度较高时,便发生干扰沉降 (2)器壁效应 当容器直径较小时,便发生受阻沉降 在 Stokes定律区,可按下式修正
对球形颗粒(s=1)的曲线,可按Ret分为三个区,各区的曲线可用相应的经验关联式表达: 层流区或Stokes定律区(10-4<Ret<1) = 过渡流区或Allen定律区(1<Ret<103 ) 0.44,湍流区或Newton定律区(103<Ret<2105 ) 所以 层流区 过渡流区 湍流区 3.影响沉降速度的因素 (1) 颗粒的体积浓度 浓度较高时,便发生干扰沉降 (2) 器壁效应 当容器直径较小时,便发生受阻沉降 在Stokes定律区,可按下式修正:
(3)颗粒形状 对非球形颗粒,其沉降得慢一些。修正如下: 图3-2 d,= R 4.沉降速度的计算 1)试差法 假设沉降属于某一流型,则按该流型选择相应的公式计算u;再算Re校核流型。 流型→u→Ret→流型→再设流型→ (2)摩擦数群法 由 d(e, -pg 得 4d(p, -p)g Re= 相乘得 s Re2 4d'p(P,-p)g 4 3 4d(, -p)g du,p 由 5Re2=g(Re1,9)
(3) 颗粒形状 对非球形颗粒,其沉降得慢一些。修正如下: 图3-2 4.沉降速度的计算 (1) 试差法 假设沉降属于某一流型,则按该流型选择相应的公式计算ut;再算Ret校核流型。 流型 → ut → Ret → 流型 → 再设流型 → (2)摩擦数群法 由 得 而 相乘得 由 知
作图33:任取ut>Re 计算 5Re2-3→Re:-)2 颗粒直径也可用类似的方法: 54H(p,-p)g4(0,-p)gp 同理 作图3-3:任取一d→ 计算: 一图3Re,→d 此外,也可用无因次数群K值判别流型: d(p,- p)g 将 代入e:= 得 re dp(ps-p)g3 182 当Re=1时,K=262 同理将24=172E代入3,=a2
作图3-3:任取一ut → 计算: 求颗粒直径也可用类似的方法: 相除得 同理 作图3-3:任取一d → 计算: 此外,也可用无因次数群K值判别流型: 将 代入 得 当 Ret=1 时,K=2.62 同理将 代入