1 西北大学化工原理课件 一 、流体对固体颗粒的绕流 第二节 颗粒的沉降运动 流体和固体之间的相对运动有三种： ① 固体颗粒静止，流体对它作绕流； ② 流体静止，颗粒作沉降运动； ③ 两者都保持一定相对速度作运动。 假设固体颗粒静止，流体对它作绕流，分析流体对固体 的作用力
1 西北大学化工原理课件 一 、流体对固体颗粒的绕流 第二节 颗粒的沉降运动 流体和固体之间的相对运动有三种： ① 固体颗粒静止，流体对它作绕流； ② 流体静止，颗粒作沉降运动； ③ 两者都保持一定相对速度作运动。 假设固体颗粒静止，流体对它作绕流，分析流体对固体 的作用力
2 西北大学化工原理课件 球在流体中运动时所应起的流体质点运动路线 (a) 无边界层分离 (b) 有边界层分离
2 西北大学化工原理课件 球在流体中运动时所应起的流体质点运动路线 (a) 无边界层分离 (b) 有边界层分离
3 西北大学化工原理课件 1. 表面曳力和形体曳力 微元面所受力在垂直 于流动方向上的分量沿颗 粒表面的积分： 5-1 W W ( ) ∫∫ ∫ += − A A A cos α ρ cos ρ cos dAgzdAgzpdAp ∫A W sinατ dA ————表面曳力 形体曳力 浮力
3 西北大学化工原理课件 1. 表面曳力和形体曳力 微元面所受力在垂直 于流动方向上的分量沿颗 粒表面的积分： 5-1 W W ( ) ∫∫ ∫ += − A A A cos α ρ cos ρ cos dAgzdAgzpdAp ∫A W sinατ dA ————表面曳力 形体曳力 浮力
4 西北大学化工原理课件 总曳力 F D =表面曳力 +形体曳力 对光滑圆球： A p ——流动方向上颗粒的投影面积 ),( D = ρ μ dufF p < 2Re D = 3πμ pudF ———斯托克斯定律 2. 曳力系数 ),( D p = ρ μ dufF 因次分析可得： )() 2 1 ( 2 μ ρ φ ρ ud uA F p p D = ⋅
4 西北大学化工原理课件 总曳力 F D =表面曳力 +形体曳力 对光滑圆球： A p ——流动方向上颗粒的投影面积 ),( D = ρ μ dufF p < 2Re D = 3πμ pudF ———斯托克斯定律 2. 曳力系数 ),( D p = ρ μ dufF 因次分析可得： )() 2 1 ( 2 μ ρ φ ρ ud uA F p p D = ⋅
5 西北大学化工原理课件 1 2 2 则有： FD p = ⋅ ξ A uρ ξ——无因次曳力系数 Re p p d u ρ μ 若令 = (Re ) p ξ = φ
5 西北大学化工原理课件 1 2 2 则有： FD p = ⋅ ξ A uρ ξ——无因次曳力系数 Re p p d u ρ μ 若令 = (Re ) p ξ = φ