四、影响沉降速度的因素 1.颗粒的体积浓度 当颗粒的体积浓度小于0.2%时,理论计算值的偏差在1%以内 ,但当颗粒浓度较高时,由于颗粒间相互作用明显,便发生干扰 沉降,自由沉降的公式不再适用。 2.器壁效应 当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时,(例如在100倍以上)容器 效应可忽略,否则需加以考虑。 1+21 3颗粒形状的影响 D 相同Re下,颗粒的球形度越大,阻力系数ξ越小,u越大;随 着Ret的增大,这种影响逐渐变大 化工原理 第三章非均相混合物分离 11/46
化工原理 第三章 非均相混合物分离 11/46 四、影响沉降速度的因素 四、影响沉降速度的因素 1. 颗粒的体积浓度 颗粒的体积浓度 当颗粒的体积浓度小于 当颗粒的体积浓度小于0.2%时，理论计算值的偏差在 时，理论计算值的偏差在1%以内 ，但当颗粒浓度较高时，由于颗粒间相互作用明显，便 时，由于颗粒间相互作用明显，便发生干扰 沉降，自由沉降的公式不再适用。 ，自由沉降的公式不再适用。 2. 器壁效应 当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时，（例如在 当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时，（例如在100倍以上）容器 效应可忽略，否则需加以考虑。 效应可忽略，否则需加以考虑。 ⎟⎠⎞ ⎜⎝⎛ + = Dd u u t t 1.21 ' 3. 颗粒形状的影响 颗粒形状的影响 相同Ret下，颗粒的球形度越大，阻力系数 下，颗粒的球形度越大，阻力系数ξ越小，uT越大;随 着Ret的增大，这种影响逐渐变大。 的增大，这种影响逐渐变大
4.颗粒的尺寸 自由沉降速度的公式不适用于非常细微颗粒(如<05μm)的 沉降计算,这是因为流体分子热运动使得颗粒发生布朗运动。当 Re>104时,布朗运动的影响可不考虑。 液滴和气泡的运动规律与刚性颗粒的运动规律也不尽相同,产 生较大的变形,液滴和气泡内的液体产生环流,使沉降速度降 低。 化工原理 第三章非均相混合物分离 12/46
化工原理 第三章 非均相混合物分离 12/46 液滴和气泡的运动规律与刚性颗粒的运动规律也不尽相同，产 液滴和气泡的运动规律与刚性颗粒的运动规律也不尽相同， 生较大的变形，液滴和气泡内的液体产生环流，使沉降速度降 液滴和气泡内的液体产生环流，使沉降速度降 低。 4. 颗粒的尺寸 自由沉降速度的公式不适用于非常细微颗粒（如 自由沉降速度的公式不适用于非常细微颗粒（如<0.5μm）的 沉降计算，这是因为流体分子热运动使得颗粒发生布朗运动。当 沉降计算，这是因为流体分子热运动使得颗粒发生布朗运动。当 Ret>10－4时，布朗运动的影响可不考虑。 时，布朗运动的影响可不考虑
五、重力沉降速度的计算 1.试差法已知d→求u gps-p 18 Re,=dup/ 假设沉降属于层流区 R L为所求+Re11 公式适 用为止 判断求n,艾伦公式r Re>l 2.摩擦数群法 (1)5Re2~Re,曲线法 由4VP-P得 g 2 35 3 pu 化工原理 第三章非均相混合物分离 13/46
化工原理 第三章 非均相混合物分离 13/46 五、重力沉降速度的计算 五、重力沉降速度的计算 假设沉降属于层流区 假设沉降属于层流区 ( ) μ ρρ 18 2 − = s t gd u ut = duRe tt ρ μ Ret Re u t＜1 t为所求 Ret＞1 艾伦公式 求ut 判断 …… 公式适 用为止 2. 摩擦数群法 ( ) ξρ ρρ 3 4 − = s t gd 由 u 得 ( ) 2 3 4 t su dg ρ ρρ ξ − = 已知d→求ut （1）ξRet2～Ret曲线法 1. 试差法
dgl 2 R 5Re2 4d'plPs -p)g 5=-3p 3 令K=2,-p5he24x3 3 因5是Re的已知函数,5Re2必然也是Re:的已知函数, 5~Re,曲线便可转化成5Re2~Rt曲线。 由d求u时,先由已知数据p,d,μ算出5Re2的值,再由 5Re2^Re1曲线查得Re值,最后由Re反算u1° .=4ke 化工原理 第三章非均相混合物分离 14/46
化工原理 第三章 非均相混合物分离 14/46 2 2 2 2 2 Re μ t ρ t ud Q = ( ) 2 3 2 3 4 Re μ ρρρ ξ d g s t − = ( ) 3 2 μ ρρρ g dK s − 令 = 2 3 34 ξ Ret = K 因ξ是Ret的已知函数，ξRet2必然也是Ret的已知函数， ξ～Ret曲线便可转化成 曲线便可转化成 ξRet2～Ret曲线。 由d求ut时，先由已知数据 时，先由已知数据ρ,d,μ算出ξRet2的值，再由 ξRet2～Ret曲线查得Ret值，最后由Ret反算ut 。 ρ μ d Re u t t = ( ) 2 3 4 t s u dg ρ ρρ ξ − =
10 102 0 10 241 RR ■3-34R中-RR-R美不偷 化工原理 弟三章非均相混合物分离 15/46
化工原理 第三章 非均相混合物分离 15/46