关于乳浮粒子动力学若干问题的评述.pdfVIP

维普资讯 第 3卷第 4期 粉 体 技 术 v乩 3No,‘ I99 年 l2月 PowderScienceandTechnology D魄eⅢb盯 1997 作者升绍 温京高．男．汉族．1933年生于北京。1957年毕业于北京大学轴曩 帛气卓专业。曾先后在中国科学院士气物理所、安擞光机所工作。现为南开大 学物理系教授 美国虹约抖学J宅J宪士。荚目皇享气摹学鲁壶并，美国气淳置学 舍会员 伞年凡连 whowhointheWorId。1978年最中雷科学．院重太科技 成栗芰．Ig86年获中国科学院科技进步二午芰，1988年蘸国家蓑毒科技进步二 等芰．1996年荻两项国家教委科技进步二等芰．同年 ，获美国传记协畚霉际文 化蒙誉 楚．1997年获 中国鬟拉学鲁首届年鲁化寿论文芰 ． 关于悬浮粒子动力学若干问题的评述 1，， { 温 景 嵩 f南开大学物理系．天津 30007 b 摘要 悬浮拉干动力学是流体力学和脏体科学囊是边缘赴的新并吏足学科 ．有广连的 应用前幸 末文对在许多工业生产 中有重要应 Jf】价 值的悬浮拉干 的沉降与悬浮粒子的硅井 (即聚集、团聚、最沉 ，凝 并)．俄 关键词 耍丝 主 墼±Ei 悬浮粒子动力学是胶体科学与低 类两 大类：一类是水溶胶：微小的固体质点、液滴和气泡悬浮在水中 一类是气溶胶：微小的固 体质点、液滴悬浮在气体lf】它们在自然界与工程领域都广泛地存在。在 自然界，整个大气 就是气溶胶 ，河流、湖泊和海洋则是水溶胶；在人体的呼吸系统中存在的是气溶胶 ．在血液 循环系统中存在的是水溶腔；在工程领域，在化工管道中流动的乳胶梭是水溶胶 ；在敲电子 技术中，制各大规模与超夫规模集成电路的超净工作阿巾是超微量气溶胶系统 能源工程中 的流化床是悬浮体 ；水利 【 的水库是水溶胶 ；采矿工程中常见的是水溶腔系统，饲如承煤 浆；此外诸如 日常生活Iff常见的墨水、牛奶等均是悬浮体 由此可见，悬浮粒子的动力学有 J’阔的应用前景。 在悬浮粒子动力学的发展中，存在着两个基本困难。一个是 由多粒子的低 Rey霸 如赢体 动力相互作用馒衰减引起的积分发散困难；另一个困难是求取多粒子相互作用下粒子群的统 计分布问题。在稀释体系中则是双粒子相互作用下粒子统计对分布问题 (以下简称对分布函 数 ，，(，f)．它表示在距参考粒子，即i粒子中心为r处，发现一个 粒子的概率密度)。 对分布函数P，，是 由下 Fokker--Planck型方程所支配的 1 ． J r… 孥I，+＼／·I{A，一 ·(、^J)。，}一 ·f以’ } (1) J℃IfJ， ，是 i． 粒子1}=JJ-fflJ漉进度．它可以是由重力等外力引起的．也可以J 由线性背景外 滟场引起的 f例如剪切流、纯变形场流等)。 是i，J粒子间势函敷 ^是Boltzmann常数 ，了1 * 国家 自然科学基盘 货助顶 日 49575Z45 维普资讯 26 桩 体 拄 木 第 3卷 是介质绝对温度 。n 是 i．J粒子相对Brown扩散系数张量。在稳态条件下．加 (r】由以下 两个无囡次参数所制约。一个是Peclet数，即 。它是对流项与Brown项的比，定义如下