非均相物系的分离-沉降课件.ppt

阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 非均相物系的分离-沉降 一、颗粒及混合颗粒的特性 二、沉降 重力沉降 离心沉降 沉降分离设备 主要内容 一 颗粒的特性 大小 d 颗粒的特性 比表面积 形状 1、对于球形颗粒，常用直径d作为特征长度， 其体积、表面积和比表面积为： 球形颗粒 非球形颗粒 式中： a —— 单位体积颗粒所具有的表面积，m2/m3。 对一定直径的颗粒，比表面积一定；颗粒的直径愈小，比表面积愈大，因此可以根据比表面积的大小，来表示颗粒的大小，特别是微小颗粒。 2.非球形颗粒-形状的描述 ①　颗粒的球形度φ 表明：颗粒形状接近于球形的程度； φ↑，则颗粒越接近于球形。 球形颗粒： 球形颗粒 非球形颗粒 非球形颗粒：常用颗粒的当量直径和球形度表示其特性。 (2) 描述颗粒大小 (1)体积当量直径de：与实际颗粒体积Vp相等的球形颗粒的直径定义为非球形颗粒的当量直径。即： (2)比表面积当量直径de,a：比表面积等于实际颗粒比表面积的球形颗粒的直径，定义为非球形颗粒的比表面积当量直径。即： 对非球形颗粒必须有两个参数才能确定其几何特性，通常选用de和?s来表征。 1.3 颗粒群的特性 (1).粒度分布 按颗粒尺寸对颗粒群进行排列划分的结果称为粒度分布。根据颗粒大小的范围不同，采用不同的方法测量颗粒群的粒度分布，对工业上常见的尺寸大于40μm的颗粒群，一般采用标准筛进行测量，称为筛分。 a.筛分：标准筛由一系列筛孔大小不同的筛组成，筛的筛网由金属丝网制成，筛孔呈正方形。一套标准筛的各个筛的网孔大小按标准规定制成，通用的是泰勒(Tyler)标准筛系列。 筛网上每英寸长度上的孔数作为筛号，也称为目，且每个筛的筛网金属丝的直径也有规定，因此一定目数的筛孔尺寸一定。如100号筛，1英寸长有筛孔100个，它的筛网的金属丝直径规定为0.0042in，故筛孔的净宽度为：(1/100-0.0042)=0.0058in=0.147mm，因而筛号愈大，筛孔愈小，相邻筛号的筛孔尺寸之比为20.5(即筛孔面积按2的倍数递增)。 混合颗粒的特性参数 (1) 颗粒的筛分尺寸 标准筛：有不同的系列，常用泰勒标准筛。 筛号(目数)：每英寸长度筛网上的筛孔数目； 筛过量：通过筛孔的颗粒量； 筛余量：截留于筛面上的颗粒量。 颗粒的筛分尺寸 (2) 颗粒群的平均特性参数 ① 平均比表面积： di-1 di di+1 di+2 ② 颗粒群的等比表面积当量直径 根据其筛分尺寸dpi和对应筛余物的质量分率可得到颗粒群的粒度分布，分别以表格，图示或分布函数曲线表示之。 二、 沉降 流体与固体颗粒相对运动规律，沉降分离过程的基础 相对运动条件： 流体与固体颗粒有密度差 外力场：重力、离心力 在重力作用下的沉降称为重力沉降；在离心力作用下的沉降称为离心沉降。 ①　颗粒静止，流体绕过颗粒流动； ②　流体静止，颗粒流动； ③　颗粒和流体都运动，维持一定相对速度。 3.3.1 流体绕过颗粒的流动 (1) 曳力 阻力：颗粒对流体的作用力； 曳力：流体对颗粒的作用力。 流体和颗粒相对运动的情况： 二.沉降--流体和颗粒的相对运动 不同颗粒的形状 水平方向，颗粒所受曳力： 流体流过固体时，固体表面的受力情况： 作用在颗粒上的曳力 a. 粘性引起的表面曳力 b. 表面压差引起的形体曳力 总曳力FD = 表面曳力＋形体曳力 可由因次分析法求解曳力： (2) 曳力系数 通过因次分析，解得： Ap：颗粒在运动方向上的投影面积； ζ：曳力系数, 可由实验测定 曳力系数ξ与ReP的关系：（1）圆球（2）圆盘（3）圆柱 实验获得ξ与Re0的关系： 10-4 10-3 10-2 10-1 1.0 10 102 103 104 105 106 10-1 1.0 10 102 103 105 Re0 ξ （1） （2） （3） 层流区： Rep2 ； b. 过渡区：2 Rep 500； c. 湍流区： Rep 500 Stokes Law 3.3.2 颗粒与流体的相对运动 (1) 颗粒在力场中的受力分析 合力：