对于以μm计的小颗粒，常在滞流区沉降。［例4-1］玉米淀粉水悬浮液在20℃时，颗粒的直径为6～21μm,其平均值为15μm，求沉降速度。假定吸水后淀粉颗粒的相对密度为1.02。解：水在20℃时，μ=10-"Pa·s，p=1000kg/m2 ; pp=1020 kg/m2。假定在滞流区沉降，则按斯托克斯公式：_ dp(pp-p)gu.18μ10(02010)98=245x1-m/18×10-3_ 15×10-×2.45×10-×10002 = 3.68×10-5 <1Re, =10-3.u正确，即u,=2.45×10-°m/s。【例 4-2］一直径为15μm，相对密度为0.9的油滴，在21℃，0.1MPa的空气中沉降分离。若沉降时间为2min，试求该油滴沉降分离的高度。解：查附录，得在题设条件下空气的物性为：
对于以μm 计的小颗粒，常在滞流区沉降。 ［例 4-1］ 玉米淀粉水悬浮液在 20 ℃时， 颗粒的直径为 6～21 μm，其平均值为 15 μ m，求沉降速度。假定吸水后淀粉颗粒的相 对密度为 1.02。 解：水在 20 ℃时，μ=10-3 Pa·s,ρ=1000 kg/m3 ;ρP=1020 kg/m3 。 假定在滞流区沉降，则按斯托克斯公式： sm d g u PP t /1045.2 1018 81.9)10001020()1015( 18 )( 6 3 26 2 − − − ×= × ×−×× = − = μ ρρ 11068.3 10 10001045.21015 Re 5 3 6 6 <×= ×××× = − − − − t ∴ut正确，即 ut=2.45×10-6 m/s。 ［例 4-2］ 一直径为 15 μm，相对密度为 0.9 的油滴，在 21 ℃，0.1 MPa 的空气中沉 降分离。若沉降时间为 2 min，试求该油滴 沉降分离的高度。 解：查附录，得在题设条件下空气的物性为：
μ=1.8 ×10-s Pa·S, p=1. 20 kg/m假定沉降满足斯托克斯公式：dp(pp-p)gy18μ(15x10)x(900-12)981=6.12×10m/18×1.8×10-5Re15×10*×612x10×12=6.12×1011.8×10-5:.ut正确，即ut=6.12×10-2 m/s。沉降高度：H=ut T =6.12×10- × 2 × 60=0. 734m说明：对于微米级颗粒的沉降，一般在极短的时间内（以毫秒计）就可达到沉降速度，因此可认为，颗粒从一开始就以沉降速度沉降。2．1．2实际沉降速度ut实际的颗粒沉降一般不是自由沉降，且形状也不一定为球形，这时需对u,进行校正。ut' =入,ut入，为校正系数，可参阅式（4-51）～（4-54）。2．1．3重力沉降设备
μ=1.8×10-5 Pa·s，ρ=1.20 kg/m3 假定沉降满足斯托克斯公式： sm d g u PP t /1012.6 108.118 81.9)2.1900()1015( 18 )( 3 5 26 2 − − − ×= ×× ×−×× = − = μ ρρ 11012.6 108.1 2.11012.61015 Re 3 5 6 3 <×= × ×××× = − − − − t ∴ut正确，即 ut=6.12×10-3 m/s。 沉降高度： H=utτ=6.12×10-3×2×60=0.734m 说明：对于微米级颗粒的沉降，一般在极短 的时间内（以毫秒计）就可达到沉降速度， 因此可认为，颗粒从一开始就以沉降速度沉 降。 2．1．2 实际沉降速度ut ， 实际的颗粒沉降一般不是自由沉降，且形状 也不一定为球形，这时需对ut进行校正。 ut ， =λput λp为校正系数，可参阅式（4-51）～（4-54）。 2．1．3 重力沉降设备
(1) 降尘室如下图所示。KK颗粒被分离下来的条件：颗粒通过降尘室的时间T要等于或大于颗粒沉至器底所需的时间Tt，即：T.>Tt设：L一降尘室的长度，m;H一降尘室的高度，m;B一降尘室宽度，m;ut一颗粒的沉降速度，m/s;u一流体在降尘室中的水平流速，m/s。颗粒在降尘室中的停留时间为：T,=L/u颗粒沉降时间为：T,=H/ut由分离条件，得：L/u≥H/ut将u=q／（HB），可得：
(1)降尘室 如下图所示。 颗粒被分离下来的条件： 颗粒通过降尘室的时间τr要等于或大于颗 粒沉至器底所需的时间τt，即： τr≥τt 设：L—降尘室的长度，m； H—降尘室的高度，m； B—降尘室宽度，m； ut —颗粒的沉降速度，m/s； u—流体在降尘室中的水平流速，m/s。 颗粒在降尘室中的停留时间为： τr=L/u 颗粒沉降时间为：τt=H/ut 由分离条件，得： L/u≥H/ut 将u=qv/（HB），可得：
q<BLu,=Aout式中：q为流体的体积流量，m/s;Ao=BL降尘室的沉降面积，m2。由此可知：降尘室的生产能力只与沉降面积A.及颗粒的沉降速度ut有关，而与降尘室的高度无关，因此，可将降尘室制成多层注意：在计算u,时，要以要求全部被除去的最小颗粒直径计算，且流体速度u要处于滞流范围。（2）连续式沉降器（多尔增浓器)料浆，3H人清液区44 河降1沉淀E颗粒被分离下来的条件：颗粒在沉降器中的沉降速度ut要等于或大于液体的上（或下）流速度u，即：ut≥u
qv≤BLut=A0ut 式中：qv为流体的体积流量，m3 /s； A0=BL降尘室的沉降面积，m2 。 由此可知：降尘室的生产能力只与沉降面积 A0及颗粒的沉降速度ut有关，而与降尘室的 高度无关，因此，可将降尘室制成多层。 注意：在计算ut时，要以要求全部被除去的 最小颗粒直径计算，且流体速度u要处于滞 流范围。 （2）连续式沉降器(多尔增浓器) 颗粒被分离下来的条件： 颗粒在沉降器中的沉降速度ut要等于或大于 液体的上（或下）流速度u，即： ut≥u
设：G一料液中连续相的质量流量，kg/s;Ga一分散相夹带的连续相的质量，kg/s;Ao一沉降面积，m;p一连续相的密度，kg/m。则连续相向上（或下）的流速为：_G-Ga_AG_QU=pApAAo由沉降条件，得：A≥△G/（put ）=Q/ut或Q<Aout式中Q为连续相的体积流量，m/s。2.2离心沉降2.2.1分离因数依靠惯性离心力的作用而实现的沉降。分离因数K：同一颗粒所受的离心力与重力之比，即：-rou,=gro"=u,Ku,18μK=@r_2ggrKc的大小是反映离心分离设备性能的重要指标。Kc越大，设备分离效率越高
设：G—料液中连续相的质量流量，kg/s； Gd—分散相夹带的连续相的质量，kg/s； A0—沉降面积，m2 ； ρ—连续相的密度，kg/m3 。 则连续相向上（或下）的流速为： 0 A00 Q A G A GG u d = Δ = − = ρρ 由沉降条件，得： A0≥ΔG/（ρut ）=Q/ut 或 Q≤A0ut 式中Q为连续相的体积流量，m3 /s。 2．2 离心沉降 2．2．1 分离因数 依靠惯性离心力的作用而实现的沉降。 分离因数Kc：同一颗粒所受的离心力与重力 之比，即： 2 2 18 )( ω μ ρρ r d u pp r − = tr Ku ct g r uu == 2 ω gr u g r K T c 2 2 == ω Kc 的大小是反映离心分离设备性能的重要 指标。Kc 越大，设备分离效率越高