[物理]3 粉体静力学及粉体流动.ppt

3.4.5 压缩率与压缩应力之间的关系 粉体压缩应力与压缩率及空隙率之间的关系 研究者 V-p 的实验关系 ε-p 的微分形式 Balshin Smith Bellhauses Jones Athy Cooper 川北 3.5 粉体的流动 3.5.1 重力流动 出料口流动状态 流动椭圆体 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 D自由落区；C垂直运动区；B滑过E区向中心缓慢滑动；A滑过B区向中心快速滑动；E不动区 3.5.2 滑动线 出料口流动状态 1. 主流动区；2. 准流动区；3. 速度特性线；4. 滑动线；5. 滞留区 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 0 Z 3.5.3 质量流与漏斗流 质量流：料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流出。这种流动型式称为质量流(或整体流)。其特点是“先进先出”，即先进仓的物料先流出。流动性优良的粉体或细粒散体一般可实现质量流。 漏斗流：料仓内粉体层的流动区域呈漏斗形，使料流顺序紊乱，甚至有部分粉体滞留不动，造成先加入的物料后流出，即“后进先出”的后果。 漏斗流Ⅰ：θ90°-φw(φw为壁摩擦角)的，将形成如图4.3(c)所示的死角区或相似管流的流型，粉体自料仓卸出后还残留一部分于仓内。 漏斗流Ⅱ： θ90°-φw时，由于料流传播、扩散极缓慢，虽然初期有图4.3(c)所示那样的滞留区，但通过流化床式的连续操作，最终将消失。 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.4 动态压力 粉体层的应力状态 主动状态 被动状态 应力状态的转换 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 转换处 3.5.5 孔口流出 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 孔口流出：粉体自容器底部孔流出时，其流量流出速度与粉体层高度的无关 。此乃粉体与液体明显 的差别。 流速与液高的关系 粉体的流量与层高的无关 H h H 3.5.6 偏析现象 粉体的偏析 粉体流动时，由于粒径、颗粒密度、颗粒形状、表面形状等差异，粉体层的组成呈现不均质的现象称为偏折。 粉体的渗流 由于静止粉体层之上的时断时续流动的表面颗粒层颗粒间有间隙，又处于运动状态，因此。大小颗粒混合物中的小颗粒将钻过大颗粒间间隙到达流动颗粒层的下层，即到达静止粉体层中，这—现象称为动态粉体层颗粒间的渗流。 粒度偏析 细颗粒堆积于近粉体供料点处，而粗颗粒堆积于远离供料点处。 防止偏析的方法 基本的方法是尽可能将前述的 l 取得小些，这样势必要减小贮仓的直径，无法采用高度大的料斗以满足设计所需容量。因此，可在容器内设置同心状和方格状隔板以减小。另外，改变投料方法，同时设置挡板以改变流型，虽有一定效果但尚不太明显。 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.6 粉体的开放屈服强度及其流动函数 (1) 粉体的开放屈服强度 结拱是粉体在储运过程中常见的问题，也就是粉体在一定压力作用下σ0，具有一定的密实强度，此强度就是粉体的开放屈服强度。 σ0——为粉体密实所施加的主应力； fc——粉体的开放屈服强度。 FF——粉体的流动函数； (2) 粉体的流动函数 fc 3.5.6 粉体的开放屈服强度及其流动函数 FF 值 流 动 性 1 凝结（如：过期水泥） 1~2 强附着性、流不动（如：是粉末） 2~4 有附着性（干的、为过期水泥） 4~10 易流动（湿砂） ≥10 自由流动（干砂） fc=0时，FF→∞，表示粉体完全自由流动fc=0时，FF→∞，表示粉体完全自由流动 (3) 粉体的开放屈服强度与流动性的关系 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 (3) 粉体的开放屈服强度与流动性的关系 Ⅰ类粉体不结拱；Ⅱ类粉体的fc=常数； Ⅲ类粉体fc随σ0的增加而增加，即结拱强度随预应力σ0的增加而增加。 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.7 粉体结拱应力分析 拱微元体的重量近似为 在斜面垂直方向上的力 在垂直方向上的合力 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.7 粉体结拱应力分析 式中θ的单位为角度。 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.7 粉体结拱应力分析-1 拱微元体的重量近似为 在垂直方向上的合力 式中：θ——的单位为角度。 结束 返回 上页 下页 回主目录 * 返回菜单 3.5.8 料斗流动因数 式中：σ1——料斗内粉体固结主应力，MPa； ——作用于料拱角最大主应力，MPa； ff ——料斗流动因数。 作用于料拱角最大主应力为 ： 式中：