固定床的当量直径:48-2d,=4RH=a(5-11)31-)床层由中空颗粒,如单孔环柱体,多通孔环柱体等组成时,不能使用式(5-11)。4.固定床的空隙率及径可流速分布颗粒物料层中颗粒间自由体积与整个床层体积之比。8与下列因素有关:颗粒形状,颗粒的粒度分布,充填方式,dld之比(壁效应),d为床层直径。二、单相流体在固定床颗粒层中的流动及压力降1.流动特性固定床中,流体在颗粒物料组成的孔道中流动,孔道相互交错联通、弯曲,各孔道的儿何形状相差其大,孔截面积也很不规则且不相等。流体在固定床中流动时,旋涡的数目比空管多,由滞留转入瑞流是一个逐渐过渡的过程。2.单相流体通过固定床颗粒层的压力降单相流体通过固定床时要产生压力损失,主要来自颗粒的粘滞更力,即流体与颗粒表面间的摩擦,流体流动过程中孔道截面积突然扩大和收缩,及流体对颗粒的撞击及流体的再分布。低流速时,压力降主要是由于表面摩擦而产生,高流速及薄床层中流动时,扩大、收缩则起着主要作用。如果容器直径与颗粒直径之比值较小,还应计入壁效应对压力降的影响
压力降的计算方法Ergun法:流体在空管中等温流动,且忽略流体密度变化4p = 4FP,(u.)2(5-12)d2用于固定床时DVAp = Ju Pruo((5-13)df一摩擦系数;L一管长;d一圆管的内直径;Uoe一流体的平均流速:f一修正摩擦系数:uo一表观流速经多种颗粒和工况的实验测定,修正摩擦系数与修正雷诺数的关系可表示如下150(5-14)+1.75fMReM而dpjuo(1dGrReMLy1-81-(5-15)式中μ,一流体粘度,kg/(m·s);G一流体质量流率或质量通量,kg/(m2.s)。当Re<10时,处于滞流状况,式(5-14)中150/Rev>>1.75,即式(5-13)可化简为(5-16)p=150(- Od.?当Re>1000时,处于完全流状况,式(5-16)中150/Rev<1.75,即式(5-13)可化简为(5-17)Ap =1.75Pruod