化学工程手册 颗粒及颗粒系统PDF电子书下载

第20篇 颗粒及颗粒系统 3

1 颗粒的粒度、粒径 3

1.1 粒度、粒径的定义 3

1.1.1 三轴径 3

1.1.2 投影径 3

1.1.3 球当量直径 4

1.1.4 筛分径 4

1.1.5 颗粒投影的其他直径 4

1.2 粒径的物理意义 4

1.2.1 Feret径、Martin径、等投影面积直径 4

1.2.2 Caucy定理 5

1.3 粒径分布 5

1.3.1 频率分布和累积分布 5

1.3.2 粒径分布的函数表示 6

(1)正态分布 6

(2)对数正态分布 6

(3)Rosin-Rammler分布 7

(4)Gaudin-Schuhmann分布 7

1.4 平均粒径 8

1.4.1 平均粒径的定义 8

1.4.2 主要的平均粒径 8

符号说明 10

参考文献 11

2 颗粒的形状 11

2.1 颗粒形状概述 11

2.1.1 意义 11

2.1.2 颗粒形状术语 11

2.1.3 颗粒形状的几何表示 11

2.2 形状指数和形状系数 12

2.2.1 单一颗粒的形状表示 12

2.2.2 均齐度 12

2.2.3 充满度 13

2.2.4 球形度 13

2.2.5 圆形度 13

2.2.6 圆角度 13

2.2.7 表面指数 13

2.2.8 形状系数 13

2.2.9 基于轮廓曲线的形状指数 14

2.3 颗粒形状的数学分析 14

2.3.1 Fourier分析 14

(1)概述 14

(2)R(θ)法 14

(3)纯正弦函数法 15

2.3.2 方波函数 16

2.3.3 分数维方法 16

2.4 动力学形状系数 17

2.4.1 阻力形状系数 17

2.4.2 动力学形状系数 18

(1)定义 18

(2)K，k，ψs的关系 18

(3)椭球体的动力学形状系数 18

(4)凝聚颗粒的动力学形状系数 18

符号说明 18

参考文献 18

3 颗粒测量 19

3.1 粒径测量 19

3.1.1 筛分析 20

3.1.2 显微镜法 21

3.1.3 沉降法 22

3.1.4 电传感法 23

3.1.5 光散射与衍射法 24

3.1.6 X光小角散射法 24

3.1.7 全息照相法 25

3.1.8 流体分选 25

3.1.9 其他 26

3.2 颗粒密度测量 26

3.2.1 颗粒密度定义 26

3.2.2 测定方法 27

3.3 颗粒的比表面积及测量 28

3.3.1 透过法 28

3.3.2 吸附法 29

3.3.3 压汞法 31

3.3.4 湿润热法 31

3.3.5 计算法 32

3.4 颗粒细孔分布的测定 32

3.4.1 气体吸附法 32

3.4.2 压汞法 32

3.5 取样 33

3.5.1 取样原则 33

3.5.2 缩分 33

3.5.3 制样 34

符号说明 34

参考文献 35

4 散料物理 35

4.1 粘附与团聚 35

4.1.1 颗粒间的粘附力 35

4.1.2 粘附力的影响因素 36

4.1.3 粘附力的测定方法 37

4.1.4 颗粒在空气中的团聚 37

4.2 颗粒的扩散现象 39

4.2.1 布朗扩散 39

4.2.2 布朗团聚 42

4.2.3 湍流扩散 42

4.3 颗粒的传热特性 42

4.3.1 单颗粒的传热 42

4.3.2 颗粒层的传热 43

4.4 颗粒的传质特性 45

4.4.1 单个颗粒的传质 45

4.4.2 颗粒填充层的传质 45

4.5 颗粒的电特性 46

4.5.1 比电阻 46

4.5.2 介电常数 47

4.5.3 颗粒的荷电率(带电量) 47

4.5.4 颗粒的带电 48

4.5.5 电泳 49

4.6 颗粒的声学特性 50

4.6.1 颗粒系统的发声 50

4.6.2 颗粒在声场中的共振运动 50

4.6.3 声波通过颗粒群的衰减 51

4.7 颗粒的光学现象 51

4.7.1 光散射 51

4.7.2 光的衍射 52

4.7.3 光压 52

4.7.4 光泳 52

符号说明 53

参考文献 54

5 散料力学 56

5.1 散料力学的基础方程式 56

5.1.1 弹性平衡微分方程式 56

5.1.2 极限平衡方程式 57

5.2 散料的填充特性 60

5.2.1 填充方式 60

5.2.2 空隙率的测量方法 63

5.3 散料的流动特性 63

5.3.1 Jenike的流动因数FF 63

5.3.2 Carr的流动性指数 64

5.3.3 休止角 64

5.4 散料颗粒间的相互作用力 66

5.4.1 散料颗粒间相互作用力的种类 66

5.4.2 颗粒间力的测量方法 66

5.4.3 粉末体抗拉强度的测量方法 66

符号说明 66

参考文献 66

6 渗流 68

6.1 流体通过颗粒层的流动 68

6.1.1 Darcy定律 68

6.1.2 渗滤理论 68

6.2 颗粒层的压力降 69

6.2.1 从流路模型计算压力降 69

6.2.2 阻力模型 70

6.2.3 纤维填充层的压力降 70

6.3 两相互不相溶流体的渗流 71

6.3.1 多孔介质中流体的饱和度 71

6.3.2 液体在颗粒层中的毛细管压力和上升高度 72

6.3.3 液液两相渗流 73

6.3.4 液固两相渗流 73

6.4 两相互溶渗流 74

6.4.1 互溶液体的传质扩散渗流 74

6.4.2 不同粘度的互溶体传质扩散渗流 74

6.4.3 带有吸附作用的互溶液体传质扩散渗流 74

6.5 液气两相渗流 74

符号说明 75

参考文献 75

7 颗粒流体两相流 76

7.1 颗粒流体相互作用 76

7.1.1 单颗粒 76

(1)曳力和曳力系数 76

(2)其他力 76

(3)极限沉降速度(终端速度) 77

(4)单颗粒运动方程 77

7.1.2 颗粒群 77

(1)基本现象 77

(2)结构区划 78

(3)相互作用强度 79

7.2 颗粒流体两相流模拟 80

7.2.1 拟流体模型 80

(1)连续方程(k=p，f) 80

(2)动量方程(k=p，f) 80

(3)本构方程 80

(4)边界条件 81

(5)拟流体模型的优缺点 81

7.2.2 非均相两相模型 81

(1)多尺度作用 81

(2)三种相互作用机理 81

(3)能量分析和系统稳定性 81

(4)数学模型 82

(5)非均相两相流模型的优缺点 82

7.3 颗粒流体两相流的操作 82

符号说明 83

参考文献 84