冶金传输原理课程知识总结

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1、第七章第二节归纳总结气固两相流动同相：粒状岡体料块和有料块堆集的散料层料块在气体中的受力情况：设有处于静止状态的一个球形料块，气体自下向上从其周围流过，其中的料块下降力为：G=(ps-p)g^d^(1)气体对料块的拖力为：V27T?F=k——p—d]（2）24?受力分析：当G>F时，料块在气流屮下降；G=F时，料块处于受力平衡状态,将在气流中悬浮不动；G

2、层流动气体流过固定料层时的压力降己埃根方程在工程计算中，通常以气体的体积流量和料层的总截面积（容器的总截面积）来定义流速，按流量公式有：式中，qv为气体的体积流量，人为料层的总截面积，m2。气流在孔隙中的的流速也可按流量公式定义：式中，A为孔隙通道的总截而积，m2。由(3)、(4〉两式得••0=kVAo料层孔隙率：VbL•AAco===—VaL•AoAo(5)(6)料层孔隙的当量直径:4V(7)式屮，Vb为料层中孔隙的总体积，匕料层总体积，L为料层高度，比值必为孔隙率式中，Ah为料层中孔隙的总表面积。料块总体积：(8)(9)(10)K=va

3、-vb=va-<=（i-^）va单位料块所具有的表面积为比表面积，有：Ab=S0Vs=S0（l-6y）把式（6）、（9）代入（7）的：D二469、=4仍k_S0（l-^y）Va"S0（l-^）根据管束摩阻公式推得，气体通过散料层的压降（AP）公式，即埃根方程，为:(IDAP_4.2/z502(1-69)2l>00.292/?S0(1-69)l>02H=~af+m3H为散料层高度，//为气体粘度，叫为定义流速，P为气体密度。（11）式右侧第一项为黏性项，第二项为惯性项。若Re<2,可忽略惯性项；当Re>100时可忽略黏性项，其中Re=叫//5

4、0（1-69）若料块为均匀球形料块，贝IJ:AP_150/Z(l-69)2Z?()1.75/7(1-~H~dW+W式屮d为球形料块直径。三、料层特性记压降公式修正1、料层孔隙率对于不规则料块，乂和、很难计算，此时仍可按下述方法确定:(13)-mqmm,mq=m+m。或一-=1:aVVVaaa将狀+占代入(13)式得:meoms(l-69)pCO+/7s(l-69)(14)式中，Ap、八分别为料层平均密度、流体的密度、料块的密度。2、料块比表面积料块比表面积与料块的形状有关。/rd2(1)均匀球体：(15)d为球体直径。(2)均匀非球形料块以

5、形状系数修正:So=—(16)dP式中dp为换算直径。(3)料块粒度不等、非球体：5为平均筛分直径。式(17)代入(11)得修正后的埃根方程:(18)AP_15O/z/l2(l-69)2z?o1.75/?2(1-69)7?(3IT一dW+dp四、埃根方程的应用1、气体通过散料层的流量气体通过散料层时一般处于紊流状态，式(11)可简化为:AP0.292/?50(i^)(19)o)得。()=()X(〜P)/^20.292/z^a-仞)Hco(20)料层结构一定时，P、必、久的组合为常数，令k/9co0.292风(1-仞)，式(20)变为:=(k

6、(21)^为料层渗透系数料层总面积为'时：气体体积流量为:qv=Aovo=(kD)^Ao(^)^(22)112、散料层透气性指数在紊流情况下，由式(18)得：或並=(23)APJ5pAH1--coA尸J5pAH-coP、又、.4一定时，令1<=dA(2,，式(23)变为：V1.75/U"qj门3-k()(24)AP1-0)1为散料层透气性指数。A尸2、气体压力对散料层压降的影响较高压力下气体通过散料层的密度不为常数，其压降公式为：AP=-P2=扣，H+P22-P2(25)k’为系数，Mk’=0.292(卜⑺/vP。为标态下的密度及c

7、o压力。五实例：吸尘器吸尘器的工作原理图如下利用电动机带动叶轮高速旋转，使集尘室内形成局部真空。当室内外压差加大到一定程度后，灰尘便随气流一起被吸入尘袋内，经过滤，将灰尘分离存留于尘袋内，排出过滤后的洁浄空气。其原理即为气动输送原理。