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第1章 颗粒的尺寸和性质 1

1.1 引言 1

1.2 颗粒尺寸及测量方法 1

1.2.1 非球形颗粒的当量直径 3

1.2.2 粒度测量方法 7

1.3 粒度分布和平均粒径 14

1.3.1 密度函数 14

1.3.2 常用分布函数 15

1.3.3 颗粒系统的平均粒径 20

1.4 固体材料的性质 21

1.4.1 物理吸附 21

1.4.2 形变和断裂 24

1.4.3 热学性质 28

1.4.4 电特性 31

1.4.5 磁学特性 34

1.4.6 材料密度 36

1.4.7 光学特性 36

符号表 37

参考文献 39

习题 40

第2章 固体颗粒碰撞力学 42

2.1引言 42

2.2 刚体间的相互作用 43

2.2.1 球体的共线碰撞 43

2.2.2 球体的共面碰撞 44

2.3 固体材料弹性接触理论 46

2.3.1 平衡态固体介质的应力关系 46

2.3.2 无限大固体颗粒介质中某点的合力 48

2.3.3 固体颗粒介质在半无限大边界上的力 50

2.3.4 无摩擦球体触碰的赫兹理论 55

2.3.5 摩擦球触碰理论 60

2.4 弹性球体碰撞 68

2.4.1 弹性球体的正面碰撞 68

2.4.2 摩擦弹性球体的碰撞 71

2.5 非弹性球的碰撞 75

2.5.1 塑性形变的发生 75

2.5.2 碰撞恢复系数 77

符号表 80

参考文献 81

习题 82

第3章 动量传递和电荷转移 84

3.1 引言 84

3.2 颗粒-流体间的相互作用 84

3.2.1 曳力 84

3.2.2 巴塞特力 85

3.2.3 萨夫曼力及其他与梯度有关的力 92

3.2.4 球体旋转引起的马格纳斯效应和马格纳斯力 94

3.3 颗粒间的相互作用力和场力 98

3.3.1 范德瓦耳斯力 98

3.3.2 静电力 101

3.3.3 碰撞力 101

3.3.4 场力 102

3.4 单个颗粒的运动 104

3.4.1 BBO方程 104

3.4.2 通用运动方程 105

3.5 电荷的产生和转移 108

3.5.1 固体颗粒的静态带电 109

3.5.2 颗粒碰撞导致的电荷转移 116

符号表 121

参考文献 123

习题 126

第4章 传热与传质基础 128

4.1 引言 128

4.2 导热 128

4.2.1 静止流体中单个球形颗粒的传热 129

4.2.2 弹性球体颗粒碰撞中的导热 131

4.3 对流换热 136

4.3.1 在单相流中强迫对流的量纲分析 136

4.3.2 在均匀流动中单个球体的传热 137

4.3.3 拟单相流中的对流换热 139

4.4 热辐射 141

4.4.1 单颗粒散射 141

4.4.2 对颗粒的辐射加热 146

4.4.3 气体介质中弥散颗粒辐射的一般考虑 148

4.4.4 通过等温、漫散射介质的辐射 152

4.5 传质 153

4.5.1 扩散和对流 153

4.5.2 传质和传热的类比 155

符号表 157

参考文献 158

习题 160

第5章 基本方程 162

5.1 引言 162

5.1.1 欧拉连续介质方法 162

5.1.2 拉格朗日轨道法 163

5.1.3 颗粒间碰撞的动力论模型 164

5.1.4 欧根方程 164

5.1.5 小结 164

5.2 单相流动模型 165

5.2.1 通用输运定理和通用守恒律 165

5.2.2 控制方程 166

5.2.3 动力论和输运系数 168

5.2.4 湍流流动的模拟 172

5.2.5 边界条件 177

5.3 多相流的连续介质模型 180

5.3.1 平均值和平均定理 180

5.3.2 体积平均方程 188

5.3.3 体积-时间平均方程 191

5.3.4 输送系数和湍流模型 194

5.3.5 颗粒相的边界条件 203

5.4 多相流轨道模型 203

5.4.1 定轨道模型 204

5.4.2 随机轨道模型 206

5.5 碰撞支配的稠密悬浮体的动力论模型 208

5.5.1 密相输运定理 209

5.5.2 流体力学方程 212

5.5.3 成对碰撞的分布函数 213

5.5.4 本构关系 216

5.6 通过填充床的流动方程 221

5.6.1 达西定律 221

5.6.2 直管毛细管模型 222

5.6.3 欧根方程 223

5.7 量纲分析及相似性 229

5.7.1 稀疏悬浮体气力输送系统的放大关系 229

5.7.2 流化床的放大关系 230

符号表 234

参考文献 237

习题 240

第6章 气固两相流中的本征现象 242

6.1 概述 242

6.2 磨蚀和磨损 242

6.2.1 塑性磨蚀和脆性磨蚀 243

6.2.2 磨蚀磨损的部位 245

6.2.3 磨损机理 250

6.3 气固混合物的热力学特性 251

6.3.1 密度、压力及状态方程 252

6.3.2 内能和比热 254

6.3.3 状态的等熵变化 255

6.4 通过气固悬浮系统的压力波 257

6.4.1 声波 257

6.4.2 正激波 263

6.5 不稳态性 267

6.5.1 分层管流中的波运动 268

6.5.2 连续波和动力波 278

6.6 颗粒和湍流间的相互作用 283

符号表 286

参考文献 289

习题 291

附录 标量、向量和张量的符号意义 293

名词索引 296