5.颗粒的沉降和流态化.pptVIP

5.3.1 重力沉降分离设备 问题：同气速下，为什么装有横向隔板的降沉室除尘效果更好。 答：因为隔板间基本上保持了相同的流动速度，而颗粒达到隔板通道底部的沉降距离更短。 注：为便于清灰，可将隔板装成可翻动或倾斜式。 5. 颗粒的沉降和流态化 应根据要分离的最小颗粒直径 决定。若沉降处于Stokes定律区（层流区），则 5.3.1 重力沉降分离设备 讨论： (1)降尘室均匀设置n块水平隔板时，其生产能力可提高到原来的(n+1)倍。 (2)温度T对降尘室生产能力的qv影响 5. 颗粒的沉降和流态化 降尘能力下降 5.3.1 重力沉降分离设备 3、过程计算 5. 颗粒的沉降和流态化 (1)设计型： 7个变量，5个已知量 (2)操作型： * * 5. 颗粒的沉降和流态化 5.1 概述 5.2 颗粒的沉降运动 5.3 沉降分离设备 5.4 固体流态化技术（略） 5.5 气力输送（略） 化工原理 5. 颗粒的沉降和流态化 1、本章学习的知识点 重力沉降与离心沉降基本公式；降尘室、沉降槽、旋风分离器的结构、工作原理及降尘室生产能力，旋风分离临界直径的计算；颗粒分级概念；粒级效率的概念。 2、本章学习的重 点 重力沉降与离心沉降基本公式；旋风分离器结构、工作原理。 3、本章学习的难 点 颗粒分级概念；粒级效率的概念 。 5. 颗粒的沉降和流态化 催化反应（流化床反应器） 5.1 概述 一、研究的内容 流体—固体两相物系间的相对运动规律。 二、涉及流固相对运动的化工过程 5. 颗粒的沉降和流态化 1、两相物系的沉降分离 重力沉降：依靠重力 离心沉降：依靠离心力 2、某些物理和化学过程 固体物料的干燥 粉状矿物的焙烧 3、固体颗粒的流动输送：气力输送。 5.1 概述 二、相对运动的特殊性 5. 颗粒的沉降和流态化 相对运动包括 颗粒静止、流体绕流 流体静止，颗粒沉降 两者都运动，并保持一定相对速度 就流体对颗粒的作用力来说，只要相对速度相同，三者无本质区别。 作用力本身 阻力（内部问题） 流体对固体的阻力 绕流 作用力的结果 阻力损失（外部问题） 固体对流体的阻力 管流 区别 感兴趣的问题 粘性引起的阻力 流动方式 5.1 概述 问题：自由落体运动考不考虑空气阻力？ 问题：为什么自由落体运动不考虑空气阻力，而颗粒沉降等却偏偏对阻力感兴趣呢？ 答： 返回 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2 颗粒的沉降运动 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 5.2.2 静止流体中颗粒的自由沉降 返回 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 一、两种曳力(Drag)—表面曳力和形体曳力 回顾第1章流体沿固体壁面流过的阻力分为两类：表面阻力（即表面摩擦阻力）和形体阻力（边界层分离产生旋涡），绕流时颗粒受到流体的总曳力 ，即： =表面曳力+形体曳力 表面力 表面相切?剪力 ? 表面垂直?压力p?pdA 剪力 压力 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 流动方向上总表面力： 由剪力产生的 由压力产生的 形体曳力 表面曳力 颗粒所受的浮力 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 流体对固体颗粒作绕流运动时，在流动方向上对颗粒施加一个总曳力，其数值等于表面曳力和形体曳力之和。 注：理想流体和无相对运动的流体，其总曳力FD=0，但是颗粒仍有浮力作用在其上。 说明： 1、 ，其问题较为复杂，难以理论计算求出。 2、几何形状对称的固体颗粒：在流动垂直方向上的FD=0 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 3、几何形状不对称的固体颗粒：在流动垂直方向上的FD不等于0 二、曳力系数(Drag coefficient)—对光滑圆球 析因分析： ，与颗粒形状和定向无关。 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 与 关系的实验测定结果见图 。 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 对于球形颗粒( ) ，层流区，斯托克斯(Sokes)定律区 ，也称 爬流区，其 ，阿仑(Allen)区 ， ，牛顿(Newton)定律区 ， 注意： 定义与第1章不同，判别流型 值亦不同！ 5. 颗粒的沉降和流态化 5.2.1 流体对固体颗粒的绕流 流体绕球形颗粒流动时的边界层分离 2、 ，边界开始脱体，