第六章 气固两相流动.pdf

动 章 流 六 相 第 两 固 气 6.1 单个颗粒在流体中的运动 6.2 通过固定床的流动 6.3 通过流化床的流动 6.4 气力输送系统 小结 6.1 单个颗粒在流体中的运动 自由沉降:单个颗粒在流体中的沉降过程称自由 沉降。 干扰沉降：若颗粒数量较多，相互间距离较近， 则颗粒沉降时相互间会干扰，称为干扰沉降。 6.1 单个颗粒在流体中的运动 颗粒在流体中受到三个力的作用，如图所示： 质量力F F =mg （重力），或F =ma （离心力） B B B c 浮力Fb 浮力F F =mρg/ρp 曳力FD b b 2 ρu 曳力F F ζ A D D D 2 质量力FB 式中ζ 为曳力系数，A为颗粒 D 在流动方向上的投影面积 颗粒在流体中沉降时受力 6.1 单个颗粒在流体中的运动 根据牛顿第二定律，作用于颗粒上的合外力使其产生加速运 du 动，即： FB −Fb −FD m dt 单个颗粒在流体中的沉降过程分为两个阶段：加速段和等速段， 对于小颗粒，加速段极短，通常可以忽略，于是，整个沉降过程 都可认为是匀速沉降。 用ut表示沉降速度，将上式用于球形颗粒的自由沉降，忽略加 速段，得在重力场中： ⎛ ρ ⎞ ρu 2 π 2 mg ⎜⎜1− ⎟⎟−ζD t d p 0 ⎝ ρp ⎠ 2 4 整理得： 4d (ρ −ρ)g 式中dp为颗粒的当量直径。 p p u t 3ρζ D 6.1 单个颗粒在流体中的运动 曳力系数 利用因次分析可知ζ 为雷诺数Re