自由沉降与沉降速度( Free settling and settling velocity l1是颗粒在流体中受到的曳力、浮力与重力平衡时颗粒与流 体间的相对速度,取决于流固二相的性质,与流体的流动与 否无关。 颗粒在流体中的绝对速度u,则与流体流动状态直接相关。 的当流体以流速向上流动时,三个速度的关系为: 0,t2=4流体静止,颗粒向下运动; L=0,=l,颗粒静止地悬浮在流体中; l>4,ln>0,颗粒向上运动; u<t4,ln<0,颗粒向下运动
自由沉降与沉降速度（Free settling and settling velocity） ut 是颗粒在流体中受到的曳力、浮力与重力平衡时颗粒与流 体间的相对速度，取决于流固二相的性质，与流体的流动与 否无关。 颗粒在流体中的绝对速度 up 则与流体流动状态直接相关。 当流体以流速 u 向上流动时，三个速度的关系为： u = 0，up = ut 流体静止，颗粒向下运动； up = 0，u = ut ，颗粒静止地悬浮在流体中； u > ut ， up > 0， 颗粒向上运动； u < ut ， up < 0，颗粒向下运动。 u u p t = − u
非球形颗粒的几何特征与曳力糸数 般采用与球形颗粒相对比的当量直径来表征非球形颗粒的 主要几何特征。 等体积当量直径dp 等表面积当量直径dA 等比表面积当量直径dn 6 P 颗粒形状系数 an P 非球形颗粒4个几何参数之间的关系 工程上多采用可以测量的等体积当量直径d和具有直观意 义的形状系数p
非球形颗粒的几何特征与曳力系数 一般采用与球形颗粒相对比的当量直径来表征非球形颗粒的 主要几何特征。 等体积当量直径 deV 等表面积当量直径 deA 等比表面积当量直径 dea 颗粒形状系数 非球形颗粒4个几何参数之间的关系 eA A d = p 6 p p p A a V d = = 6 6 d ea a A V = = p A a a = 工程上多采用可以测量的等体积当量直径 deV 和具有直观意 义的形状系数A。 3 6 V deV = eV ea eA eV A d d d d = = 2
施体通过到定原的施动 固定床( Fixed bed):固定不动的固体颗粒层 例:固定床催化反应器、吸附分离器、离子交换器等。流体 在固定床中的流动状态直接影响到传热、传质与化学反应。 颗粒床层的几何特性 的粒度分布测量颗粒粒度有筛分法、光学法、电学法、流 体力学法等。工业上常见固定床中的混合颗粒,粒度一般大 于70mm,通常采用筛分的方法来分析颗粒群的粒度分布。 标准筛:国际标准组织ISO规定制式是由一系列筛孔孔径递 增(0.045mm~40mm)的,筛孔为正方形的金属丝网筛组 成,相邻两筛号筛孔尺寸之比约为2。 由于历史的原因,各国还保留一些不同的筛孔制,例如常见 的泰勒制,即是以筛网上每英寸长度的筛孔数为筛号,国内 将其称之为目数
流体通过固定床的流动 固定床（Fixed bed）：固定不动的固体颗粒层 例：固定床催化反应器、吸附分离器、离子交换器等。流体 在固定床中的流动状态直接影响到传热、传质与化学反应。 颗粒床层的几何特性 粒度分布 测量颗粒粒度有筛分法、光学法、电学法、流 体力学法等。工业上常见固定床中的混合颗粒，粒度一般大 于70mm，通常采用筛分的方法来分析颗粒群的粒度分布。 标准筛：国际标准组织 ISO 规定制式是由一系列筛孔孔径递 增（0.045 mm ~ 4.0mm）的，筛孔为正方形的金属丝网筛组 成，相邻两筛号筛孔尺寸之比约为 2。 由于历史的原因，各国还保留一些不同的筛孔制，例如常见 的泰勒制，即是以筛网上每英寸长度的筛孔数为筛号，国内 将其称之为目数
密度函数(频率函数)和分布函数 若筛孔直径为d1和d相邻两筛的筛 留质量为m,质量分率为x;,则有 新函赵 x pI 2a41 侧粒度等于和小于4m的颗粒占全部 粒径d 颗粒的质量分率 1.0 d F 0 f(dpa(dp F 混合颗粒粒度分布函数 dF 两函数可相互转换(dn) P dp=d 粒径dn
密度函数（频率函数）和分布函数 若筛孔直径为 di-1 和 di 相邻两筛的筛 留质量为mi，质量分率为xi，则有 粒度等于和小于 dpi 的颗粒占全部 颗粒的质量分率 d i d pi di-1 0 i f 粒径d p 密度函数 f 0 分布函数F 粒径d p d pi d max 1.0 Fi i i-1 i ( ) 1 2 d d d p = + i i i-1 i x f d d = − ( ) ( ) i i 0 d d p p p F = f d d( ) ( ) i i d d p p p p d d F f d d = = ——混合颗粒粒度分布函数 两函数可相互转换
合颗粒的平均直径 由于颗粒的比表面对流体通过固定床的流动影响最大,通常 以比表面积相等的原则定义混合颗粒的平均直径dm 若密度为pn的单位质量混合球形颗粒中,粒径为dn的颗粒的 质量分率为x,则混合颗粒的比表面为 C x 比表面相等 x 对于非球形颗粒, 按同样的原则可得 Xi 也可用质量平均求混合颗粒的平均直径 -Xia pl
混合颗粒的平均直径 由于颗粒的比表面对流体通过固定床的流动影响最大，通常 以比表面积相等的原则定义混合颗粒的平均直径 dpm。 若密度为p的单位质量混合球形颗粒中，粒径为dpi的颗粒的 质量分率为xi，则混合颗粒的比表面为 比表面相等 i i i i 6 1 p p p x a a x d = = i i 6 1 pm p d a x d = = i i i i i 1 1 pm ea A eV d x x d d = = d x d pm p = i i 对于非球形颗粒， 按同样的原则可得 也可用质量平均求混合颗粒的平均直径