化工原理第05章.ppt

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1、5.2.4自由沉降（1）沉降速度ut颗粒在重力、曳力、浮力达到平衡时的相对运动速度。由力平衡：重力-浮力-曳力=0可得为一般计算式Re<2时,斯托克斯区得影响因素ut是颗粒与流体的综合特性。ut采用了极限处理方法（2）加速过程的地位是否重要,要予以判断大颗粒，加速时间长，走过距离长,几乎一直在加速。小颗粒，加速时间短，走过距离短,加速段可忽略。例1斯托克斯区加速段由及τ=0,u=0得当dp=0.18mm,ρp=1600kg/m3的颗粒在20℃水中沉降，加速到u=0.99ut所需时间为0.013秒

2、，所走距离0.11mm。（3）沉降计算公式：分三段区域表达，为判据变量：dp,ut,μ,ρp,ρ,ζ共6个待求变量为dp,ut,μ之一，都在判据中计算：先设沉降区域，算完后再验证Re试差原因：判据包含了待求变量改进判据：由和恰当组合，消去待求变量组成新判据ζRe2可消去utζ/Re2可消去dp例2斯托克斯区判据值Re<2,由得ζ>12则ζRe2<48,ζ/Re2>65.2.5实际沉降（1）群体颗粒相互干扰,器壁干扰（2）分子运动dp太小(<0.5μm)，与分子自由程可比，黏度不再适用。（3）非球

3、形实际速度偏小等沉降速度当量直径de如斯托克斯区Ap指向下的最大投影面积（4）液滴或气泡变形、内部环流、破碎5.2.6实际应用（1）落球黏度计已知：l,dp,ρp,ρ,τ求：μ先设在斯区,则再验落球黏度计要求在斯托克斯区使用（2）沉降天平①可以由已知的μ,ρp,ρ,ut求：dp②当沉降曲线为非直线时，可用数学处理求得颗粒大小分布。5.2.7颗粒的绝对速度up例3ut=0.1m/su=0,up=,u=0.05m/s,up=,u=0.1m/s,up=,u=0.15m/s,up=。5.3沉降分离设备5

4、.3.1重力降尘室假设：①入口气体均布②固体颗粒与气体同速前进③入口固体颗粒均布气体停留时间颗粒沉降距离除尘效率粒级效率全部除去的最小颗粒dpmin降尘室的处理能力qV=A底utmin影响因素分析①与沉降面积成正比,与高度无关②若小颗粒在斯托克斯区沉降，则t↑,μ气↑,气体先除尘后加热比先加热后除尘好。③当dp

5、tmin理论上增加至n+1倍不利因素：实际隔板太多，速度太大，吹起板上颗粒，会重新带出例1现有一密度为2500kg/m3,直径为0.5mm的尼龙珠放在密度为800kg/m3的某液体中自由沉降,测得ut=7.5×10-3m/s,试求此液体的黏度。解：设Re<2,则验原设成立例2用降尘室除去含尘气体中的球形尘粒，尘粒密度ρp=4000kg/m3，降尘室长3m,宽2m,高1m。含尘气体μ=2×10-5Pas,密度ρ=1.2kg/m3，流量为3000m3/h。试求：①可被100%除下的最小粒径；②可被5

6、0%除下的粒径。解：①设Re<2,则验②5.3.2离心沉降类似于重力场离心力浮力曳力离心分离因素由于离心力∝u一定时,常减小半径r来提高离心力设备常为细长形沉降速度计算中，只要以ω2r代替g即可如斯托克斯区沉降近似性：拟定态处理。原则上，离心力随半径是渐增的，沉降在加速。本次讲课习题：第5章5，6，7，8