北京化工大学：《化工原理》课程教学资源（课件讲稿）第三章 机械分离

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北京化工大学化工原理电子课件 第一节颗粒沉降 固体颗粒在流体中的沉降运动 1.颗粒沉降运动中的受力分析 d,ps的球形颗粒 (1)场力 重力d。8离心力dp。ar 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 2 第一节 颗粒沉降 一 固体颗粒在流体中的沉降运动 1．颗粒沉降运动中的受力分析 d，s的球形颗粒 (1) 场力 重力 d g  s  3 6 离心力 r u d a d t s r s 2 3 3 6 6     =

北京化工大学化工原理电子课件 (2)浮力 重力场。d离心力场"d3p (3)阻力 ←颗粒与流体的相对运动一>绕流,形成边界层 表皮阻力与形体阻力 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 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 3 (2) 浮力 重力场 d g  3 6 离心力场 r u d t 2 3 6   (3)阻力 颗粒与流体的相对运动 表皮阻力与形体阻力 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 →绕流，形成边界层

北京化工大学化工原理电子课件 粒 运 方 球在流体中运动时所引起的流体质点运动路线 (a)无边界层分离;(b)有边界层分离 返

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北京化工大学化工原理电子课件 τ,dA τ, dasin PaCOs a Tw sin ada表皮阻力 pda posada= (p+ pgz ) cosdA pgz coDa 形体阻力 浮力 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5 wdA wdAsin pdA  pdAcos  表皮阻力 ( )    = + − A A A pcosdA p gz cosdA gz cosdA 形体阻力 浮力 A  W sindA

北京化工大学化工原理电子课件 相对大小~运动速度 流体~固体作用力——沉降与绕流并无本质区别 cc u puo Tio 24 2.沉降速度与阻力系数 (1)重力沉降速度uo 重力-浮力-阻力三颗粒质量Ⅹ加速度 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 6 相对大小~运动速度 流体~固体作用力——沉降与绕流并无本质区别， 2  u 2 4 2 2 u0 d  2．沉降速度与阻力系数 （1）重力沉降速度u0 重力-浮力-阻力=颗粒质量×加速度

北京化工大学化工原理电子课件 重、浮一定,u↑,阻力个,如速度 知速度=0时,u=u沉降速度 dpg--d p0元 0 24 4d(p。-p)g 3p2 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 7 重、浮一定，u，阻力 ，加速度 加速度=0时，u=u0——沉降速度 d  s g −  3 6 d g −  3 6 0 2 4 2 2 0 = u d  ( )     3 4 0 d g u s − =

北京化工大学化工原理电子课件 (2)离心沉降速度 B 颗粒在旋转流体中的运动 K国 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 8 （2）离心沉降速度

北京化工大学化工原理电子课件 4d(-p 3p9 方向:由圆心指向外; 颗粒实际运动速度在径向上的分量 轨迹:逐渐扩大的螺旋线 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 9 ( ) r d u u s t r     3 4 2 − = —颗粒实际运动速度在径向上的分量 —方向：由圆心指向外； —轨迹：逐渐扩大的螺旋线

北京化工大学化工原理电子课件 (3)公式成立假定条件一其它因素对u的影响 ①颗粒为球形; ②颗粒沉降时彼此相距较返,互不干扰 ③容器壁对沉降的阻滞作用可以忽略 ④颗粒直径不能小到受流体分子运动的影响 (4)阻力系数 因次分析→5=f(Re0)Reo= duo 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 10 （3）公式成立假定条件 —其它因素对u0的影响 ①颗粒为球形； ②颗粒沉降时彼此相距较远，互不干扰 ③容器壁对沉降的阻滞作用可以忽略 ④ 颗粒直径不能小到受流体分子运动的影响 （4）阻力系数 因次分析→ (Re ) 0  = f  0  Re 0 du =