圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台非均相混合物分离及固体流态化第3章3.1考点归纳一、流体与颗粒的相对运动1．颗粒的特性表述颗粒特性的主要参数为颗粒的形状、大小（体积）和表面积。（1）球形颗粒球形颗粒通常用直径（粒径）表示其大小。式中：d——颗粒直径，m；V——球形颗粒的体积，m3；S——球形颗粒的表面积，m2；a——比表面积（单位体积颗粒具有的表面积），m2/m3。（2）非球形颗粒①体积当量直径dev使得当量球形颗粒的体积量直径定义为等于真实颗粒的体积V，则体积当②表面积当量直径des1/139圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台等于真实颗粒的表面积s，则面积当量直径定义为使得当量球形颗粒的表面积③比表面积当量直径dea使得当量球形颗粒的比表面积等于真实颗粒的比表面积μ，则比表面当量直径定义为dev，des和dea在数值上是不等的，但根据各自的定义式可以推出三者之间有如下关系。记，则可得可以看出的物理含义故可称为形状系数。体积相同时球形颗粒的表面积最小，因此，任何非球形颗粒的形状系数皆小于1。2．床层特性（1）床层的空隙率颗粒按某种方式堆积成固定床时，床层中颗粒堆积的疏密程度可用空隙率来表示。空隙率的定义如下：一般乱堆床层的空隙率大致在0.47～0.7之间。（2）床层的比表面积床层的比表面积是指单位体积床层中具有的颗粒表面积（即颗粒与流体接触的表面积）。如果忽略床层中颗粒间相互重叠的接触面积，对于空隙率为ε的床层，床层的比表面积ab
2/139圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台（m2/m3）与颗粒物料的比表面积a具有如下关系：ab?(1??a)
床层的比表面积也可用颗粒的堆积密度估算，即ab?
式中ρb——颗粒的堆积密度，kg/m3；ρs——颗粒的真实密度，kg/m3。（3）床层的当量直径所以床层的当量直径6?b6(1??)
??sdddeb?
4?(1??)a二、沉降分离1．重力沉降在重力场中进行的沉降过程称为重力沉降。（1）沉降速度①球形颗粒的自由沉降对球形颗粒，当加速度时，式中当颗粒直径较小，处于斯托克斯定律区时3/139圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台当颗粒直径较大，处于牛顿定律区时若u＞ut，则颗粒向上运动；若u＜ut,则颗粒向下运动；当u＝ut时，颗粒静止地悬浮于流体中（转子流量计中的转子即为一例）。②阻力系数ζ雷诺数Ret的定义为层流区或斯托克斯（Stokes）定律区（10－4＜Ret＜1）：过渡区或艾仑（Allen）定律区（1＜Ret＜103）：湍流区或牛顿（Newton）定律区（103＜Ret＜2×105）：ζ＝0.44颗粒在各区相应的沉降速度公式，即滞流区过渡区湍流区4/139圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台上式分别称为斯托克斯公式、艾仑公式及牛顿公式。（2）降尘室藉重力沉降从气流中分离出尘粒的设备称为降尘室。①单层降尘室沉降时间为停留时间为气体在降尘室内的停留时间至少需等于颗粒的沉降时间，即单层降尘室的生产能力为②多层降尘室若降尘室设置n层水平隔板，则多层降尘室的生产能力变为降尘室只适用于分离粒度大于50μm的粗颗粒，一般作为预除尘装置使用。沉降速度ut，应根据需要完全分离下来的最小颗粒尺寸计算。2．离心沉降离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程。（1）惯性离心力作用下的沉降速度惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用，即惯性离心力、向心力和阻力。离心沉降速度：5/139
化工原理考点归纳与典型题(含考研真题)详解-第三章至第四章【圣才出品】
