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选粉机设计实用参考资料

一、气固两相流力学基础

1.颗粒在静止流体内的沉降：

颗粒在静止流体内自由沉降时，不仅受到重力，而且还受到浮力和阻力的作

用。在工业生产过程中，所处理的颗粒一般是比较小的，在整个降落过程基本上

看着是以匀速u进行的。所以一般情况下，研究沉降速度问题时，是不考虑加

o

速阶段的。颗粒作匀速运动，降落速度u等于颗粒的沉降速度u，计算公式为：

o

-2……（沉降速度计算基本公式）

ugdρρρξ

={[4(-)]/3}

opp

式中u——球形颗粒自由沉降速度，m/s；

o

d——球形颗粒直径，m；

p

g——重力加速度，m/s2；

ρ颗粒密度，kg/m3；

p————

ρ3

——流体密度，kg/m；

ξ——阻力系数，无因次，ξ=8/π×f(Re),颗粒雷诺数Re=duρ/μ；

pppo

μ——流体粘度，Pa.s。

当Re＜1时，流体属层流时，则得：

p

ud2ρρμ

=[(-)g]/18

opp

此式适用于层流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为斯托克斯（Stokes）

公式；

当1＜Re＜10000时，流体属过渡流时，则得：

p

0.73d1.180.45

uρρρg/μ/ρ

=0.2{[(-)/]}×

opp()

此式适用于过渡流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为阿纶（Allen）公

.

.

式；

5

当10000＜Re＜2×10时，流体属踹流时，则得：

p

uρρρg0.5d0.5

=1.74{[(-)/]}×

opp

此式适用于踹流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为牛顿（Newton）公

式。

颗粒在静止流体内的沉降速度计算实例：

例1：求直径为30μm的球形石英颗粒，在20℃的空气中的沉降速度，石英

颗粒的密度为2650kg/cm3。

3

解：标准状态下空气的密度为1.293kg/cm。故20℃时，空气的密度为ρ