非流态化气固两相流 理论及应用PDF电子书下载

第一章 散料力学基础 1

1.1 引言 1

1.2 散料的力学性质 2

1.2.1 散料的变形及可压缩性 2

1.2.2 散料的抗剪强度、内摩擦力和黏聚力 3

1.2.3 散料的流动性及其测量 5

1.3 应力和应变 7

1.3.1 弹性平衡 7

1.3.2 极限平衡 12

参考文献 21

第二章 气固两相流动力学模型基础 22

2.1 单流体模型、双流体模型和多流体模型 22

2.2 颗粒群视为连续介质的条件 23

2.3 用双流体模型研究非流态化气固两相流 24

2.4 连续介质力学模型 24

参考文献 25

3.1 非流态化气固两相流的基本特征及判据 26

第三章 非流态化气固两相流的判别及其流型划分 26

3.2 非流态化气固两相流的流型划分 27

3.2.1 固定床气体压降方程 27

3.2.2 移动床气体压降方程 29

3.2.3 垂直移动床气固流动相图 29

参考文献 31

第四章 非流态化气固两相流动力学理论 32

4.1 固相动量守恒方程 32

4.1.1 普适性固相动量守恒方程 32

4.1.2 倾斜圆柱形床固相动量守恒方程 34

4.1.3 垂直圆锥形床的固相动量守恒方程 34

4.1.4 垂直圆柱形床的固相动量守恒方程 34

4.1.5 垂直方锥形床的固相动量守恒方程 34

4.1.6 垂直方柱形床的固相动量守恒方程 35

4.2 气体压降方程 35

4.4.2 简化的解析解 36

4.4.1 数值解法 36

4.4 颗粒间接触压力、气体压力及空隙率的轴向分布之理论预测 36

4.3 空隙率方程 36

4.5 床层空隙率εs，εv，ε0，εmf之间的关系 37

参考文献 38

第五章 固定床 39

5.1 料仓 39

5.1.1 圆锥形料仓壁的压应力分布 39

5.1.2 圆柱形料仓壁的压应力分布 40

5.1.3 料仓的超测压现象 41

5.1.4 料仓设计基础 42

5.2 固定床反应器中的气体流动与压降 43

5.2.1 修正的动量守恒方程 44

5.2.2 气体在侧壁开孔的分布管内的静压分布 45

5.2.3 轴向分流不均匀度 45

参考文献 46

6.2 移动床中的气体流动 48

6.2.1 气体速度及流率的理论预测 48

6.1 颗粒间接触压力、气体压力和床层空隙率的轴向分布 48

第六章 移动床 48

6.2.2 气体速度与流率的实验验证 49

6.3 气力移动床上输 51

6.3.1 输送管形状分析 52

6.3.2 移动床操作的稳定性条件 54

6.3.3 功耗及输送效率 54

6.3.4 临界移动床输送的动力学 55

6.3.5 移动床上输的实验研究 58

6.4 移动床过滤除尘 67

参考文献 69

第七章 移动床料腿的料封作用 70

7.1 料封的概念 70

7.2 料封能力的计算 70

7.3 理想料封的设计 71

7.4.1 锥形斗的压降△pv 73

7.4.2 立管的压降△pl 73

7.4 锥形斗-立管型料腿的料封能力 73

7.4.3 锥形斗中气体对固体的曳力Fv 74

7.4.4 立管中气体对固体的曳力Fl 74

7.4.5 锥形斗-立管系统的理论料封能力 75

参考文献 76

第八章 锥形阀(V阀)排料动力学 77

8.1 锥形阀排料系统的一般结构 77

8.2 锥形阀浓相排料与移动床排料的机理 78

8.3.1 力平衡方程 79

8.3 锥形阀的移动床排料动力学 79

8.3.2 气体压降方程 80

8.3.3 气体通过锥形阀的流率 80

8.3.4 锥形阀底部的气固相对速度 81

8.4 流态化下料腿的流动力学 81

8.4.1 料腿的压降△pl 81

8.4.2 料腿床层的空隙率εl 81

8.4.3 通过流态化料腿的气体流率Ggl 81

8.4.6 流态化料腿的最大固体流率(Gp)max 82

8.4.4 通过分布板的最小气体流率(Ggd)min 82

8.4.5 料腿中的料面高度hl 82

8.5 锥形阀排料系统的实验研究 83

8.5.1 浓相排料试验 84

8.5.2 移动床排料试验 86

参考文献 88

第九章 颗粒通过移动床底部孔口的流动力学 89

9.1 无压差立管-孔口系统的固体流率 89

9.2 有压差立管-孔口系统的固体流率 89

9.3 孔口流率的理论预测 90

9.3.1 流动模型 90

9.3.2 动力学方程 91

9.3.3 孔口流率的理论计算 92

9.3.4 孔口流率的实验 93

9.3.5 黏性颗粒物料通过立管-漏斗系统的流动 94

参考文献 96

10.1.1 基本假设 98

第十章 架拱机理及预防对策 98

10.1 理论分析 98

10.1.2 圆锥形立管中的架拱理论 99

10.1.3 圆柱形立管中的架拱理论 103

10.1.4 方锥形立管中的架拱理论 105

10.1.5 方柱形立管中的架拱理论 106

10.2 实验验证 106

10.2.1 与文献数据的对比 106

10.2.2 实验验证 106

参考文献 109

第十一章 气控式颗粒状物料的加料及排料技术 110

11.1 L型阀 110

11.1.1 L型阀结构尺寸设计的一般原则 111

11.1.2 垂直管段的气固流动力学 111

11.1.3 水平管段的气固流动力学——拟整体流动模型 113

11.1.4 L型阀气固两相流动力学模型的求解 116

11.1.5 L阀模型的实验验证 116

11.2 气动式排料阀 117

11.1.6 预测L型阀排料速率的经验关联式 117

11.2.1 实验装置及实验条件 118

11.2.2 实验结果及讨论 120

11.2.3 气动式排料阀设计程序 121

11.3 气控式脉冲加料器 121

11.4 气控气球式高压粉料连续加料装置 122

11.4.1 加料装置的结构及工作原理 122

11.4.2 实验考察 123

参考文献 127

第十二章 非流态化气固流的测试技术 129

12.1 非流态化气固两相流中固体颗粒对器壁压力的测量 129

12.1.1 压力传感器的选型与研制 130

12.1.2 传感器的标定 130

12.1.3 测量结果 131

12.2 非流态化气固两相流空隙率的测量 133

参考文献 134

符号表 136