冶金热工基础——第1章动量传输.ppt

流量 m3/s kD?料层渗透系数，由实验确定。 ② 散料层的透气性指数 透气性指数说明散层气体流量与压降的特征关系。在紊流条件下， 由(12)式得: \ 或 ?透气性指数； 透气性指数与?有关。?除供料条件外，与操作制度有关。 高炉操作的重要参数。 第一章 动量传输 ③ 气体压力对料层压降的影响 气体在较高的压力下流过散料层时， 根据推导 ?标准状态下 强化冶炼措施：高压操作？ 第一章 动量传输 ⒊ 气动输送过程（炼钢方向） ⑴ 气动输送过程的实现 图1-7-5 P96 第一章 动量传输 第一章 动量传输 区域II(B-C-D段)：料层膨胀段 0A?层流区： AB?紊流区： 区域III(D-E段)：流化料层流动 ? 略有增加 区域IV(E点以后)：气动输送过程。 流化极限速度，按? = 1时料块自由 沉降速度计算， 对球球形料块为(G = F)： 区域I(0~B段)：固定料层流动 m/s dS?球形料块直径，非球形料块当量直径或平平均筛分直径； k?球体绕流摩阻系数，决定于Re数。 ⑵ 气动输送的最降低气流速度 w?气流速度；wS?料块速度；wmax?料块自由沉降速度。 第一章 动量传输 实际料块群的气动输送，徐G、F外，还有料块和料块与器壁间的阻力。 R?校正系数。D?输送管道直径；?S?摩擦系数，经验 值。 料块速度 MS?料块质量流量。 水平管道的气动输送中，料块的浮流动过程较垂直输送复杂，此时料块 要在更多作用力的平衡下，才能悬浮于气流中运动。 第一章 动量传输 为保证料块浮于气流中并随之水平流动，气流速度要较大地超过料块的极限速度，以保证料块水平输送的一定速度，不同输送情况下的气流速度经验值可参阅有关文献。 ⑶ 气动输送过程的压降损失 目的：确定气动输送系统的气源供气压力。 设计：风量？ 补充例题：气动输送系统参数计算。 第一章 动量传输 第一章 动量传输 按（2）式计算校正系数k和气体流速W： （取 =0.005） （取k=0.5） 由 得： W=18.2+4.28×1.056=22.72m/s  用空气输送煤粉的一上升管，管径D=0.5m；煤粉输送量为Ms=50kg/s；煤粉颗粒直径ds=5×10-4m，煤粉密度ρs=1.4×103kg/m3；空气的密度ρ=1.0kg/m3；料层孔隙度 =0.99。 计算：煤粉输送速度w及所需的空气流速w。 解：按（3）式计算Ws： w 作业: 思考题：高炉强化冶炼措施之一； 高压操作的理论依据。 第一章 动量传输 返回 第十五讲：相似原理及因次分析 一、本课的基本要求 ⒈ 掌握现象相似的必要条件和充分条件。 ⒉ 相似准数的概念。 ⒊ 相似三定理的内容。 ⒋ 相似转换法求相似准数。Re、Eu、Gr准数的表 达式及物理意义。 第一章 动量传输 二、本课的重点、难点： 重点：现象相似的必要条件和充分条件。 难点：相似三定理的应用。 第一章 动量传输 §1.8 相似原理及因次分析 研究物理过程的两种基本方法： 数学分析为手段，建立方程，求解方程，获得物理之间的关系。 比较简单的过程，复杂过程，建立方程困难，求解方程困难。 例如：N-S方程的求解。 实验测试为手段，整理实测数据，获得物理量之间的关系。 相似政理论-模型实验法：理论分析，获得相似准数，整理成准数方， 通过模型实验使准数方程具体化。举例：高炉气-固两相流动。 第一章 动量传输 ⑴ 分析法： ⑵ 实验法： 1.8.1 相似的概念 ⒈ 几何相似 图1-8-1 P99 相似常数(相似系数) 相似定数 对应角相等 两三角形相似所具备的上述性质?相似性质。 两三角形相似满足的条件?相似条件。 ⒉ 现象相似的条件 ⑴ 相似的前提条件(必要条件) 第一章 动量传输 ① 同类物理现象 用同一方程描述。例如：流体在管道中流动；流体流过平板。 ② 几何条件相似 因为所有具体现象都发生在一定的几何空间内。 ③ 物理条件相似 指对应的物理量成比例?有相似常数存在。 对应的物理量： 时间、空间、速度，则 时间相似常数