武汉理工大学Wuhan University of Technology第二节固定床流体力学固定床的物理特性一、1.非中空固体颗粒的当量直径及形状系数2.混合颗粒的平均直径及形状系数3.固定床的当量直径4.固定床的空隙率及径向流速分布烟台建邦化工机械有农公司2025/8/30厚德博学追求卓越
2025/8/30 1.非中空固体颗粒的当量直径及形状系数 第二节 固定床流体力学 16 一、固定床的物理特性 2.混合颗粒的平均直径及形状系数 3. 固定床的当量直径 4.固定床的空隙率及径向流速分布
武汉理工大学Wuhan University of Technology1.非中空固体颗粒的当量直径及形状系数常用的非中空颗粒当量直径的表示方法有三种，即等体积圆球直径、等外表面积圆球直径和等比外表面积圆球直径若以S,和V,表示非中空颗粒的外表面积和体积，按等体积圆球直径计算的当量直径可表示如下:dy = (6V, /元)s(5-1)式（5-1）中Vp为与非中空颗粒等体积的圆球体积。172025/8/30厚德博学追求卓越
2025/8/30 常用的非中空颗粒当量直径的表示方法有三 种，即等体积圆球直径、等外表面积圆球直径和 等比外表面积圆球直径。 若以Sp和Vp表示非中空颗粒的外表面积和体 积，按等体积圆球直径计算的当量直径可表示如 下： (5-1) 式（5-1）中Vp为与非中空颗粒等体积的圆球体积。 1.非中空固体颗粒的当量直径及形状系数 ( ) 3 1 dV = 6Vp π 17
武汉理工大学WuhanUniversityof Technology按等外表面积圆球直径计算的当量直径D，可表示如下：D,=(S, /元)2(5-2)式（5-2）中S.为非中空颗粒等外表面积的圆球的外表面积。按等比外表面积圆球直径计算的当量直径d.可表示如下：d, = 6/S, =6V,/S,(5-3)式（5-3）中S.(S=S./V为与非中空颗粒等比外表面积的圆球比外表面积。182025/8/30厚德博学追求卓越
2025/8/30 按等外表面积圆球直径计算的当量直径Dp可表 示如下： (5-2) 式（5-2）中Sp为非中空颗粒等外表面积的圆球的外 表面积。 按等比外表面积圆球直径计算的当量直径ds可 表示如下： (5-3) 式（5-3）中Sv 为与非中空颗粒等比外表面 积的圆球比外表面积。 2 1 p D ( ) = Sp ds = 6 Sv = 6Vp Sp ( ) Sv = Sp Vp 18
武汉理工大学Wuhan University of Technology再以S表示与非中空颗粒等体积的圆球的外表面积，则Ss = πd,?(5-4)因此，引入一个量纲1数s，称为颗粒的形状系数，其值如下：d= Ss/S.(5-5)对于球形颗粒,Φs=1：对于非球形颗粒,ds<1。形状系数说明了颗粒形状与圆球的差异程度。2025/8/3019厚德博学追求卓越
2025/8/30 再以SS表示与非中空颗粒等体积的圆球的外表 面积，则 (5-4) 因此，引入一个量纲1数 ，称为颗粒的形状系 数，其值如下： (5-5) s 2 SS = πdV s = Ss Sp 19 对于球形颗粒， =1；对于非球形颗粒， ＜1。 形状系数说明了颗粒形状与圆球的差异程度。 s s
武汉理工大学WuhanUniversity of Technology上述三种当量直径dv、Dp、ds与形状系数间的相互关系可表示如下ddv = d, =6Vp/S,(5-6)及 Φ,=(dv / D,)(5-7)2025/8/3020厚德博学追求卓越
2025/8/30 上述三种当量直径dv、Dp、ds与形状系数间的 相互关系可表示如下 (5-6) 及 (5-7) s d V = ds = 6Vp Sp ( ) 2 s = dV Dp 20