粉体力学总复习.ppt

测量/描述方法：将连续的粒度分布范围分成多个离散的粒级 ，测出各粒级中颗粒的个数或质量百分数。 显微镜法 计数器法 筛分析法 沉降法 数学函数法 （一）粉体密度的概念 粉体的密度系指单位体积粉体的质量。 由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。 粉体的密度根据所指的体积不同分为 自由沉降与沉降速度（Free settling and settling velocity） 2、〖说明〗 沉降速度ut应按需要分离下来的最小颗粒计算； 气流速度u不应太高，以免干扰颗粒的沉降或把已经沉降下来的颗粒重新卷起。为此，应保证气体流动的雷诺准数处于滞流范围之内； 降尘室结构简单，流动阻力小，但体积庞大，分离效率低，通常仅适用于分离直径大于50μm的颗粒，用于过程的预除尘。 多层降尘室虽能分离细小的颗粒，并节省地面，但出灰麻烦。 固体颗粒容易聚集在一起，尤其是细颗粒 —— 颗粒之间存在附着力 粉体的摩擦特性、流动性、分散性、可压缩性等 分子间的范德华力 颗粒间的范德华力 附着水分的毛细管力 颗粒间的静电力 磁性力 颗粒表面不平引起的机械咬合力 空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？非常干燥条件下又是什么作用力其主要作用？ 颗粒在空气中和液体中分散的主要途径有哪些？ 粉体的摩擦性 粉体流动（颗粒从运动状态变为静止状态）所形成的角度，是表征粉体力学行为和流动状况的重要参数。由于颗粒间的摩擦力和内聚力形成的角度统称为摩擦角。 根据颗粒群运动状态的不同，分为 安息角/休止角：安息角越小，粉体的流动性越好。 内摩擦角 壁面摩擦角 运动摩擦角 粉体的摩擦性-内摩擦角 库仑定律 （2-14） μC－粉体的摩擦系数（内摩擦系数） c－初抗剪强度 c = 0 时，为“简单库仑粉体”。 剪切盒试验 Molerus 粉体分类 粉体的流动性 质量流量公式 固体颗粒流态化 (Fluidization) 2、不正常的流化现象 气力输送 （2）气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图 气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图 粉碎能耗：粉碎机械传动中的能耗。 外力做的功消耗 粉碎工艺流程示意图： 混合度 第二种画法 （1）坐标系内画出点 A(? x，?xy) B (?y，?yx) （2） AB与sq 轴的 交点C是圆心 （3） 以 C 为圆心 以AC为半径 画 圆 —— 应力圆 或 莫尔圆 sx txy sy x y O n sq tq q A(sx ,txy) O sq tq C B(sy ,tyx) x 2q n D( sq , tq) 莫尔-库仑定律 莫尔最初提出的强度理论，认为材料破坏是剪 切破坏，在破坏面上τf=f(σ)，由此函数关系所 定的曲线，称为莫尔破坏包络线。1776年，库仑 总结出粉体（土）的抗剪强度规律。 库仑定律是莫尔强度理论的特 例。此时莫尔破坏包线为一直 线。以库仑定律表示莫尔破坏包络 线的理论称莫尔—库仑破坏定律。 粉体流动和临界流动的充要条件，临界流动条件在（σ，τ）坐标中是直线：IYF 莫尔-库仑定律：粉体内任一点的莫尔应力圆在IYF的下方时，粉体将处于静止状态；粉体内某一点的莫尔应力圆与IYF相切时，粉体处于临界流动或流动状态 库仑粉体：符合库仑定律的粉体 根据莫尔-库仑定律，当单元体到极限平衡状态时， 莫尔应力圆恰好与库仑抗剪强度线相切。 朗肯(Rankine,1957)应力状态 朗肯主动应力状态 朗肯被动应力状态 Walters转换应力 Walters提出当粉体从上向下流动时，粉体的应力状态从朗肯主动态转变为朗肯被动态。 排料时转换应力发生在柱体与锥体的交接处，则柱体部分为朗肯主动态，锥体部分为朗肯被动态 整体流仓内没有死角，避免了物料的不稳定流动、沟流和溢 流； 能把粒度分离的物料重新混合，形成了先进先出的流动，最大限度地减少了存储期间的结块、变质或偏析问题； 颗粒料的密度在卸料时是常数，料位差对它没有影响， 可用容积式供料装置很好地控制物料； 两种流动模式的比较 可制流量，因此任意截面上的压力可以预测且相对均匀； 物料的密实程度和透气性能是均匀的， 流动的边界可以预测，可用静态流动 条件进行分析； 整体流需要增加料仓高度，增加仓壁的磨损。 与流体不同：粉体的质量流量qm与高度H与直径D无关；与开口尺寸D0、粉体的堆积密度ρB、内摩擦角Φi、重力加速度g有关 料仓的形状 料仓的容