1,固體顆粒靜止,流體對其作繞流,
2,流體靜止,顆粒作沉降運動,
3,兩者都運動,但保持一定的相對速度.
就流體與顆粒之間的相互作用力來說,上述三者之間並無本質的區別.
流體對固體顆粒的作用力----阻力(曳力)
顆粒的沉降運動
例如:固體顆粒靜止,流體以一定的速度對其作繞流:靜止顆粒對流動著的流體產生阻力(resistantforce),
流動著的流體對靜止的顆粒產生曳力(dragforce).
流體對固體顆粒作繞流運動時,在流動方向上對顆粒施加一個總曳力,
總曳力值等於表面曳力和形體曳力之和.
對於光滑圓球,影響阻力(曳力)的諸因素為
FD=F(dp,u,ρ,μ)
套用因次分析方法,π定理,可以得出
阻力(曳力):實驗研究方法
式中:
顆粒在運動方向上的投影面積;
曳力係數;
(5-5)
(5-5)式可作為曳力係數的定義式.
顆粒與流體介質之間的相對運動速度.
對於球形顆粒
對於非球形顆粒採用當量直徑表示顆粒的直徑
再確定阻力係數ζ
層流重力均速沉降速度
顆粒與周圍流體介質之間的相對運動速度
該速度與周圍流體介質是否運動無關.
重力沉降速度的套用實例
當流體以一定的速度u向上運動時,顆粒在流體中的絕對速度(以固定點為參照點的速度)up
規定向上方向為正,向下為負.
注意:無論流體是否運動,顆粒與流體之間的相對運動速度即為沉降速度
原理
1)不同顆粒的分離;2)固定床和流化床之間的轉換.
壓力空氣
壓力空氣
通過改變運動介質的速度,改變顆粒的絕對速度,實現固定床與流化床,氣流床之間的轉換.
稍大的液滴內部形成環流,變形,滴徑大於某值時,液滴易擺動,且在擺動中易破碎.故實際的沉降速度與理論計算值會有偏差.
其它因素對於沉降速度ut的影響:
(1)干擾沉降(2)端效應(壁效應)
(3)分子運動(4)非球形
(5)液滴或氣泡的運動.
