（三）沉降速度的计算d2(ps-p)g滞流区1.试差法u,18μu未知→Re,未知→（未知→906gd(p, -p)Reu, = 0.269无法选择计算公式→过渡区p无法计算ugd(p,-p)u, = 1.74流区p假设沉降属于某一流型（优先假设层流）选用与该流型相对应的沉降速度公式计算u检验沉降是否在原假设的流型区域内。1
（三）沉降速度的计算 1.试差法 •假设沉降属于某一流型（优先假设层流） •选用与该流型相对应的沉降速度公式计算ut •检验沉降是否在原假设的流型区域内。 ( ) µ ρ ρ 18 2 d g u s t − = ( ) ρ ρ − ρ = s t gd u 1.74 1 滞流区 过渡区 湍流区
方法：d-(ps -p)gRe, = dup/ μu18μRe假设沉降属于层流区utRe<1u,为所求公式适判断艾伦公式求uRe.用为止2
假设沉降属于层流区 方法： ut Ret = duρ µ Ret Re u t ＜1 t 为所求 Ret ＞1 艾伦公式 求ut 判断 . 公式适 用为止 2 ( ) µ ρ ρ 18 2 d g u s t − =
2）摩擦数群法①不包括u的摩擦数群（已知d求u）由沉降速度表达式4dg(ps - p)得≤=,4gd(p, -p)dzu:Re?-2ut3 put235pp(p, -p)g4d3p(ps -p)gSRe? =令 K=d3Re,u23u?3因是Re的已知函数，Re?必然也是Re的已知函数，～Re曲线便可转化成cRe?~Re,曲线。已知:d,p,Ps,μ求:ut3
2) 摩擦数群法 ( ) ξρ ρ ρ 3 4 − = s t gd u 由沉降速度表达式 得 ( ) 2 3 4 t s u dg ρ ρ ρ ξ − = 222 2 Re 2 t t d u ρ µ = ( ) 2 3 2 3 4 Re µ ρ ρ ρ ξ d s g t − = 因ζ是Ret 的已知函数，ζRet 2必然也是Ret 的已知函数，ζ～ Ret 曲线便可转化成ζRet 2～Ret 曲线。 ①不包括ut 的摩擦数群（已知d求ut ） 已知: d, ρ, ρs ,μ 求: ut 3 ( ) 3 2 µ ρ ρ ρ g k d s − 令 K= 2 3 4 Re 3 ξ t = Kk
（已知u求d）②不包括d的摩擦数群同理由沉降速度表达式Re,u3u,psd4gd(ps -p)d得u4(ps-p)gutp35p4μ(p,-p)g削去dRe,-3u, p?已知：u，p，Ps，μ求: d4
②不包括d的摩擦数群（已知ut 求d） ( ) 2 3 4 t s u d g ρξ ρ ρ = − 同理 t t Re d u µ ρ = 削去d 已知: ut , ρ, ρs ,μ 求: d 4 ( ) ξρ ρ ρ 3 4 − = s t gd u 由沉降速度表达式 得 1 ( ) 2 2 4 3 s t t g Re u µρ ρ ξ ρ − − = 3
108优Φs=0.125计算方法：V22011031044I0.-600420.806711.00010210%1.已知d，用摩擦数群法101os求ut。先由已知数据算出110°Re?的值，再由Re?～Re10-1103曲线查得Re值，最后由Redsm0.12510-21020.2200.600反算u,。0.8061.000uRe10~31061ut2dp10-10210310446101210-15Ret及Re-1一Re关系曲线图3-3Re2-Da
1 .已知 d ，用摩擦数群法 求 u t 。 先由已知数据算出 ζRe t2的值 ，再由 ζRe t2 ～Re t 曲线查得Re t 值 ，最后由Re t 反算 u t 。 ρ µ d u t t Re = 计算方法： 5
2. 已知ut，求d：计算在一定介质中具有某一沉降速度u的颗粒的直径。先由已知数据算出Re-的值，，再由Re-~Re曲线查得Red = μRe,值，最后由Re反算d。putp(p,-p)g无因次数群K也可以判别流型K =3. d3L?d'(p,-p)pg= K3d?(ps -p)gRet18uf =18μ?18μ6
2. 已知ut ，求d：计算在一定介质中具有某一沉降速度ut 的 颗粒的直径。 先由已知数据算出ζRet -1的值，再由ζRet -1 ～Ret 曲线查得Ret 值，最后由Ret 反算d 。 t t u d ρ µ Re = 3. 无因次数群K也可以判别流型 ( ) µ ρ ρ 18 2 d g u s t − = ( ) 2 3 18 Re µ d ρ s ρ ρg t − = 18 3 K = ( ) 3 2 s g K d ρρ ρ µ − = 6
（层流区）的上限当Re=1时K-2.62,此值即为斯托克斯区牛顿定律区（流区）的下限K值为69.1K69.1为瑞流区或牛顿定律区例3-2：试计算直径为95um，密度为3000kg/m3的固体颗粒分别在20°C的水中和空气中的自由沉降速度。解：1）在20C水中的沉降。用试差法计算：先假设颗粒在带流区内沉降
当Ret =1时K=2.62，此值即为斯托克斯区（层流区）的上限 牛顿定律区（湍流区）的下限K值为69.1 K≤ 2.62为层流区或斯托克斯定律区 2.62≤ K≤ 69.1为过渡区或艾伦定律区 K＞69.1为湍流区或牛顿定律区 例3-2：试计算直径为95μm，密度为3000kg/m3的固体颗粒分别 在20℃的水中和空气中的自由沉降速度。 解：1）在20℃水中的沉降。 用试差法计算：先假设颗粒在滞流区内沉降 ， 7 18 3 K Re = t
d?(p,- p)gu18μ附录查得，20°C时水的密度为998.2kg/m3，μ=1.005×10-3Pa.s (95 ×10-6)(3000 - 998.2)×9.81 = 9.797 ×10-3 m / s18×1.005×10-3核算流型95×10-6 ×9.797×10-3 ×998.2du,pRe,== 0.9244<11.005 ×10-3u原假设层流区正确，求得的沉降速度有效。8
( ) µ ρ ρ 18 2 d g u s t − = 附录查得，20℃时水的密度为998.2kg/m3 ，μ=1.005×10-3Pa.s ( ) ( ) 3 2 6 18 1.005 10 95 10 3000 998.2 9.81 − − × × × − × ut = 9.797 10 m /s −3 = × 核算流型 µ tρ t du Re = 3 6 3 1.005 10 95 10 9.797 10 998.2 − − − × × × × × = = 0.9244＜1 原假设层流区正确，求得的沉降速度有效。 8
2）20°C的空气中的沉降速度用量纲为1的数群K值判别颗粒沉降的流型20°C空气：p=1.205kg/m3，μ=1.81×10-5Pa.s根据无因次数K值判别颗粒沉降的流型1.205(3000-1.205)×9.81p(p, -p)g =(95×10~°)K=d= 4.52(1.81×10-5)L2.62<K<69.1，沉降在过渡区。用艾伦公式计算沉降速度。d %.4(p, - p)X.40.154g= 0.619m/ s0.6/1.419
2） 20℃的空气中的沉降速度 用量纲为1的数群K值判别颗粒沉降的流型 20℃空气：ρ=1.205 kg/m3 ，μ=1.81×10-5 Pa.s 根据无因次数K值判别颗粒沉降的流型 ( ) 3 2 µ ρ ρ ρ g K d s − = ( ) ( ) ( ) 6 3 2 5 1.205 3000 1.205 9.81 95 10 1.81 10 − − − × = × × = 4.52 2.62＜K<69.1，沉降在过渡区。用艾伦公式计算沉降速度。 ( ) 1.4 0.6 1.4 0.4 1.4 1 1.4 1.6 1.4 1 0.154 ρ µ ρ − ρ = s t g d u = 0.619m /s 9
二、降尘室降尘室是依靠重力沉降从气流中分离出尘粒的设备。颗粒能够被分离出来的必要条件：气体在降尘室内的停留时间等于或大于颗粒从设备最高处降至底部所需要的时间。即停留时间>沉降时间化工707剪辑制作沉降受重力沉降净化气含生气体含尘气体气体出口羊居重力沉降金降尘室KRRROPMOT
二、降尘室 降尘室是依靠重力沉降从气流中分离出尘粒的设备。 颗粒能够被分离出来的必要条件： 气体在降尘室内的停留时间等于或大于颗粒从设备最高处降至底 部所需要的时间。即停留时间≥沉降时间 10