31颗粒及颗粒床层的特性

知识点3-1 颗粒及颗粒床层的特性 颗粒与流体之间的相对运动特性与颗粒本身的特性密切相关，因而首先介绍颗粒的特性。 一. 单一颗粒的特性 1.学习目的 通过学习掌握确定颗粒、颗粒床层特性参数以及流体流速床层压降的计算方法。 2．本知识点的重点 球形颗粒和非球形颗粒的大小和特性参数的计算，特别是非球形颗粒球形度及体积当量直径的计算。 颗粒群粒度分布及平均粒径的计算。 床层孔隙率、比表面积及压降的计算。 3．本知识点的难点 本知识点无难点。 4．应完成的习题 4-1．取颗粒试样1000g，作筛分分析，所用筛号及筛孔尺寸见本题附表中第 1、2列，筛析后称取各号筛面上的颗粒截留量列于本题附表中第 3列，试求颗粒群的平均直径。 [答：da=0.345㎜] 习题 4-1附表 筛号 筛孔尺寸,mm 截流量,g 筛号 筛孔尺寸,mm 截流量,g 10 14 20 28 35 48 1.651 1.168 0.833 0.589 0.417 0.295 0 40.0 80.0 160 260 220 65 100 150 200 270 0.208 0.147 0.104 0.074 0.053 120 60.0 30.0 20.0 10.0 共计500 4－2．在截面积为1m2 的圆筒中，分段填充直径分别为0.5mm及5mm的球形颗粒各0.5m高，20℃的空气从下向上通过固定床层，空塔速度为0.1m/s。假设床层空间均匀分割成边长等于球粒直径的方格，每一方格放置一个球粒，试计算: (1)两段床层的空隙率 ε 和比表面积ab； (2)空气流经整个床层的压降 ,Pa。 [答：(1)ε =0.4764；ab细=6283m2/m3；ab粗=628.3m2/m3； =452.9+9.1=462Pa] 颗粒与流体之间的相对运动特性与颗粒本身的特性密切相关，因而首先介绍颗粒的特性。 一．单一颗粒的特性 表述颗粒特性的主要参数为颗粒的形状、大小（体积）及表面积。 （一）球形颗粒 不言而喻，球形颗粒的形状为球形，其尺寸由直径d来确定，其它有关参数均可表示为直径d的函数，诸如 体积 （3-1） 表面积 （3-2） 比表面积（单位颗粒体积具有的表面积） （3-3） 式中 d――球形颗粒的直径，m； S――球形颗粒的表面积，m2； V――球形颗粒的体积，m3； a――颗粒的比表面积，m2/m3。 （二）非球形颗粒 非球形颗粒必须有两个参数才能确定其特性，即球形度和当量直径。 1．球形度 φS 颗粒的球形度又称形状系数，它表示颗粒形状与球形的差异，定义为与该颗粒体积相等的球体的表面积除以颗粒的表面积，即 φS＝ （3－4） 式中 φS――颗粒的球形度或形状系数，无因次； S――与该颗...