沈降分离沉降:在外力作用下,利用非均相混合物中分散相和连续相之间密度的不同,发生相对运动而实现的分离操作沉降分离的前提条件是:两相有密度差。悬浮颗粒的直径越大、两相的密度差越大,沉降分离的效果就越好。本节涉及:固体颗粒与流体间的相对运动规律相关操作:重力沉降、离心沉降相关设备:降尘室、旋风分离器GLL
沉降:在外力作用下,利用非均相混合物中分散相和连续 相之间密度的不同,发生相对运动而实现的分离操作 本节涉及: 固体颗粒与流体间的相对运动规律 相关操作:重力沉降、离心沉降 相关设备:降尘室、旋风分离器 沉降分离 沉降分离的前提条件是:两相有密度差。悬浮颗粒的直径 越大、两相的密度差越大,沉降分离的效果就越好。 GLL
颗粒的沉降运动流体与固体颗粒间的相对运动:颗粒不动,流体动;颗粒动,流体不动;两者均动,但相对速度不为零。相对速度一样时,三种情况并无本质区别。两种电力:表面电力和形体电力一分别来自于剪应力和压强。总电力为表面电力与形体电力之和。粘性流体对球体的低速绕流,总电力的理论计算式是Stokes'Law:F, =3元ud,uGLL
颗粒的沉降运动 流体与固体颗粒间的相对运动: 颗粒不动,流体动; 颗粒动,流体不动; 两者均动,但相对速度不为零。 相对速度一样时,三种情况并无本质区别。 两种曳力:表面曳力和形体曳力—分别来自于剪应力和压强。 总曳力为表面曳力与形体曳力之和。粘性流体对球体的低 速绕流,总曳力的理论计算式是Stokes’ Law: FD 3d p u GLL
实际情况很复杂:对光滑圆球Fp=f(u,p,u,d,)F.dup因次分析ou,up电力系数:5=d(ReReuF, =SA,puA,是颗粒在运动方向上的最大投影面积
对光滑圆球 FD =f(u,ρ,μ,dp ) 因次分析 ζ曳力系数: Ap是颗粒在运动方向上的最大投影面积 2 2 1 FD Ap u d p u Re p Re p 实际情况很复杂: Ap
电力系数d,等体积球形颗粒的当量直径对球形颗粒(V=1)而言:24Stokes Region:Re,<1F,ocuRep18.5Allen Region:1(Re,(1000Re0.6Newton Region:1000(Re,<2×1055 ~ 0.44F,ocu对非球形颗粒(+1)而言,其取值见P100图3-13。GLL
ζ曳力系数 dp 等体积球形颗粒的当量直径 对球形颗粒(ψ=1)而言: Stokes Region: Allen Region: Newton Region: 对非球形颗粒(ψ≠1)而言,其ζ取值见P100图3-13。 1 Re 1000 Re 18.5 0.6 p p 1 Re 1 Re 24 p FD u p 5 2 0.44 1000Re p 210 FD u GLL
电力系数与颗粒雷诺数的关系1041.00=1400020002.0=0.80610003.0=0.66004002004.p=0.2201005.cp=0.1256040201064210.60.40.20.11041051060.0010.010.110010001.24610ReGLL
0.001 0.01 0.1 1 2 4 6 10 100 1000 104 105 106 0.1 0.2 0.4 0.6 1 2 4 6 10 20 40 100 60 200 400 600 1000 104 4000 2000 曳力系数ζ与颗粒雷诺数的关系 1.φ=1 2.φ=0.806 3.φ=0.6 4.φ=0.220 5.φ=0.125 5 4 3 2 1 ζ Rep GLL