(1)两种曳力—表面曳力和形体曳力 FD与流体尸、μ、相对流速u有关,而且受颗粒的 形状与定向的影响,问题较为复杂。至今,只有几何 形状简单的少数情况才可以得到F的理论计算式。例 如,粘性流体对球体的低速绕流(也称爬流)时F的 理论式即斯托克律( Stokes)定律为: rud. u 当流速较高时, Stokes定律不成立。因此,对 般流动条件下的球形颗粒及其其他形状的颗粒,FD的 数值尚需通过实验解决
(1)两种曳力—表面曳力和形体曳力 FD与流体 、 、相对流速 有关,而且受颗粒的 形状与定向的影响,问题较为复杂。至今,只有几何 形状简单的少数情况才可以得到FD的理论计算式。例 如,粘性流体对球体的低速绕流(也称爬流)时FD的 理论式即斯托克律(Stokes)定律为: 当流速较高时,Stokes定律不成立。因此,对一 般流动条件下的球形颗粒及其其他形状的颗粒,FD的 数值尚需通过实验解决。 u FD = 3 dp u
(2)曳力(阻力)系数2 对球形颗粒,FD=F(dn,l2p,) 用因次分析并整理后可得 e s=p(Rep) R 变力系数与想粒雷诸数的关系 图十集线:1-4112+=0.800:3一=0.6 0.22045--0.125
(2)曳力(阻力)系数 对球形颗粒, 用因次分析并整理后可得: = ( , , , ) FD F dp u (Re ) = P dp u Re P = 2 D P 2 1 F = A u
(2)曳力(阻力)系数2 球形颗粒(v=1)的曲线在不同的雷诺数范围内可用公式表示如下: Rep<2,层流区, Sokes定律区:5s24 Re P 2<Rep<500,过渡区,A1en定律区:5=185 0.6 500<Rep<2×103,湍流区, Newton定律区:5≈044
球形颗粒 ( = 1) 的曲线在不同的雷诺数范围内可用公式表示如下: Re P 2 ,层流区,Sokes定律区: Re P 24 = 2 Re P 500 ,过渡区,Allen定律区: 0.6 Re P 18.5 = ,湍流区,Newton定律区: 5 500 Re P 210 0.44 (2)曳力(阻力)系数
5.2.2静止流体中颗粒的自由沉降 (1)沉降的加速段 将一个表面光滑的球形颗粒置于静止的流体中,若,颗粒在重力 的作用下沿重力方向作沉降运动,此时颗粒受到哪些力的作用呢? mg ppg F pg 流体 静止 4
5.2.2 静止流体中颗粒的自由沉降 (1)沉降的加速段 将一个表面光滑的球形颗粒置于静止的流体中,若,颗粒在重力 的作用下沿重力方向作沉降运动,此时颗粒受到哪些力的作用呢? Fg mg d P g 3 P 6 = = Fb dP g 3 6 = 2 2 2 2 1 2 4 1 FD AP u d P u = =
5.2.2静止流体中颗粒的自由沉降 根据牛顿第二定律得: ∑F=F-hb-h=mnsz3 丌 ppg 6 兀dpPdτ 或者: g 4dppp 开始瞬间,u=0,dz最大,颗粒作加速运动
根据牛顿第二定律得: d du F Fg Fb FD m a d P P g d P g d P u d P P 3 3 2 2 3 2 6 1 6 6 4 = − − = = − − = 或者 : 2 4 3 ( ) u d g d du P P P P − − = 开始瞬间, u = 0 , d 最大,颗粒作加速运动。 du 5.2.2 静止流体中颗粒的自由沉降