化工流體流動(dòng)與傳熱 學(xué)時(shí)

化工流體流動(dòng)與傳熱學(xué)時(shí)第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性1.床層的空隙率

定義符號(hào)單位床層中顆粒之間的空隙體積與整個(gè)床層體積之比。m3/m3影響因素第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性依定義測(cè)定方法床層表面（水面）充水法床層體積充水體積亂堆床層的空隙率第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性2.床層的比表面積

定義符號(hào)單位單位體積床層中具有的顆粒表面積（顆粒與流體接觸的表面積）。m2/m3若忽略顆粒之間接觸面積的影響顆粒比表面積第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日3.床層的自由截面積床層截面上未被顆粒占據(jù)的、流體可以自由通過的面積—

床層的自由截面積。小顆粒亂堆床層特性床層的各向同性；自由截面積與床層截面積之比在數(shù)值上與床層

空隙率相等。在壁面附近的自由截面積較大—

壁效應(yīng)。二、顆粒床層的特性第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4.床層的當(dāng)量直徑設(shè)二、顆粒床層的特性流體流過固定顆粒床層固定床床層的簡(jiǎn)化模型將床層中不規(guī)則的通道假設(shè)成長(zhǎng)度為

L、當(dāng)量

直徑為deb的一組平行細(xì)管；細(xì)管全部流動(dòng)空間等于顆粒床層的空隙容積；細(xì)管的內(nèi)表面積等于顆粒床層的全部表面積。第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性床層的當(dāng)量直徑為第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日以

1m3床層體積為基準(zhǔn)二、顆粒床層的特性細(xì)管的全部流動(dòng)空間等于床層的空隙體積設(shè)則m3第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.流體通過床層的壓降二、顆粒床層的特性流體通過一組平行細(xì)管流動(dòng)的壓降為床層高度實(shí)際速度（空隙速度）空床速度（1）床層壓降計(jì)算通式第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性代入有關(guān)關(guān)系式得床層壓降計(jì)算通式流體通過床層的摩擦系數(shù)床層雷諾數(shù)第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性（2）床層摩擦系數(shù)的測(cè)定①康采尼（Kozeny）實(shí)驗(yàn)結(jié)果在層流情況下康采尼常數(shù)通常故康采尼方程第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性在較寬的Reb范圍內(nèi)故②歐根（Ergun）實(shí)驗(yàn)結(jié)果第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、顆粒床層的特性由得歐根方程只取前項(xiàng)只取后項(xiàng)第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日3.1

概述3.1.1非均相物系及其分離方法3.1.2顆粒及顆粒床層的特性3.2

沉降分離3.2.1重力沉降顆粒與流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)第三章第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日一、球形顆粒的自由沉降在重力作用下發(fā)生的沉降過程

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重力沉降。1.重力沉降過程表面光滑的剛性球形顆粒置于靜止流體中重力沉降過程設(shè)若顆粒密度流體密度則顆粒在流體中沉降靜止流體球形顆粒示例沉降法除塵第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日一、球形顆粒的自由沉降2.沉降顆粒受力分析沉降顆粒的受力情況顆粒在流體中沉降所受力重力重力阻力浮力浮力阻力顆粒直徑阻力系數(shù)顆粒相對(duì)于流體的沉降速度第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日一、球形顆粒的自由沉降由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律其中顆粒垂直于運(yùn)動(dòng)方向的投影面積或第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日一、球形顆粒的自由沉降3.沉降速度顆粒沉降過程分析顆粒作勻速沉降顆粒開始沉降瞬間當(dāng)顆粒沉降后～～沉降速度勻速階段中顆粒相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)速度—沉降速度。加速階段勻速階段第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日一、球形顆粒的自由沉降由當(dāng)故沉降速度表達(dá)式終端速度（自由沉降速度）第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、阻力系數(shù)阻力系數(shù)影響因素其中湍流區(qū)過渡區(qū)滯流區(qū)第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、阻力系數(shù)三個(gè)區(qū)域?qū)恿鲄^(qū)或斯托克斯（Stokes）定律區(qū)過渡區(qū)或艾侖（Allen）定律區(qū)湍流區(qū)或牛頓（Nuwton）定律區(qū)第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日二、阻力系數(shù)將阻力系數(shù)代入沉降速度表達(dá)式得沉降速度層流區(qū)斯托克斯公式過渡區(qū)艾侖公式湍流區(qū)牛頓公式第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日三、影響沉降速度的因素2.顆粒的體積分?jǐn)?shù)當(dāng)顆粒的體積分?jǐn)?shù)<0.2%各沉降速度關(guān)系式計(jì)算偏差<1%忽略顆粒體積分?jǐn)?shù)的影響當(dāng)顆粒的體積分?jǐn)?shù)較高時(shí)，發(fā)生干擾沉降。1.流體的黏度層流區(qū)流體黏度對(duì)沉降有很大影響過渡區(qū)湍流區(qū)流體黏度對(duì)沉降有一定影響第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日三、影響沉降速度的因素容器壁面和底面會(huì)對(duì)沉降的顆粒產(chǎn)生曳力，使顆粒的沉降速度低于自由沉降速度。3.器壁效應(yīng)自由沉降容器中沉降第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日三、影響沉降速度的因素通常情況下器壁效應(yīng)可忽略器壁效應(yīng)的修正顆粒的實(shí)際沉降速度當(dāng)則容器直徑顆粒直徑第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日三、影響沉降速度的因素在相同Ret下4.顆粒形狀～注意對(duì)于非球形顆粒當(dāng)量直徑第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日四、沉降速度的計(jì)算1.試差法假設(shè)流型選用沉降速度公式計(jì)算ut計(jì)算RetNOYESut驗(yàn)證流型第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日四、沉降速度的計(jì)算2.摩擦數(shù)群法由又不含不含第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日四、沉降速度的計(jì)算由故將第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日四、沉降速度的計(jì)算令故由層流區(qū)第三十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日四、沉降速度的計(jì)算由湍流區(qū)故此層流區(qū)或斯托克斯定律區(qū)過渡區(qū)或艾侖定律區(qū)湍流區(qū)或牛頓定律區(qū)【例3-1】自學(xué)第三十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，20