第4章冶金中的动量传输.ppt

2、埃根方程 管流摩阻 散料层压降表达为： k?待定阻力系数 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 修正阻力系数 修正雷诺数 实验确定 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 均匀球形料块： 埃根方程 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 3、埃根方程的修正 ① 料层孔隙度? 与料块的形状、颗粒的组成、料块的排列方式有关。一般均由实验方法确定。 ② 料块比表面积S0及形状系数? 均匀球形料块： 均匀非球形料块： dp?同体积球体直径 粒度大小不等的非球形料块： 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 埃根方程另一种形式 代入 ?平均筛分直径； xi?质量分率，di?两筛孔的平均直径 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 直径小于(?m) 50 75 100 125 150 175 360克质量(g) 0 60 180 270 330 360 ③ 围壁效应 现象：高炉上料时的自动筛分现象。 边缘： ?大，气流多 中心： ?小，气流少 引起气流分布不均 围壁效应 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 高炉发展趋势 矮胖型 通过实验得出围壁效应对埃根方程的影响，由实验结果可知： 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 4、埃根方程的应用 气体通过散料层的流量 散料层的透气性指数 气体压力对料层压降的影响 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * ① 气体通过散料层的流量 气体通过散料层一般为紊流状态 料层结构一定 气体流量 m/s m3/s kD?料层渗透系数，由实验确定。 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * ② 散料层的透气性指数 说明散料层气体流量与压降的特征关系 或 ?料层的透气性指数 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 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， 思考 强化冶炼措施？ 高压操作 4.3 气体通过固定料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 1、流化机理 区域I（O~B段）： 固定料层流动 孔隙度不变 OA?层流区： AB?紊流区： 区域II（B-C-D段）： 料层膨胀段 料层流化速度与压降的关系 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 B点称为膨胀点或流化临界点，气体流速为流化临界速度 D点称为流化开始点，气体流速为流化开始速度vmin E点称为流化极限点，气体流速为流化极限速度vmax 孔隙度=1 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 2、流化开始速度vmin与流化极限速度vmax 在D点，气体通过料层的压降等于单位料层截面上料块的净下降 力，即 在D点，根据埃根方程： 引入经验公式整理可得： Ga称为伽利略数 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 流化极限速度vmax，按? = 1时料块自由沉降速度计算，对球形料块为（G = F）： m/s k?球体绕流摩阻系数，决定于 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 计算时采用试算法 假设Red k vmax 计算Red 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 1)气动输送的最低气流速度 垂直气流中单个料块： v?气流速度；vS?料块速度；vmax?料块自由沉降速度 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 料块于气流中原地不动 料块于速度vs随气流向上运动，此气流速度成为最低气流速度 3、气动输送过程 实际料块群的气动输送，除G、S外，还有料块与料块、料块与器壁间的阻力 k?校正系数 ?输送管道直径； ?S?料块摩擦系数，经验值； —料层孔隙度 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量传输 * 料块速度 ?料块质量流量 水平管道的气动输送中，料块的悬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。 为保证料块悬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vS，不同输送情况下的气流速度经验值可查表。 4.4 气体通过流化料层的流动* * 第4章 冶金中的动量