华中科技大学：《多相流基础》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 固体颗粒的传输

)烧国实验室 第二章固体颗粒的传输 52-1固体颗粒的性质 1、颗粒形状及其表示方法 附在火箭喷管上的Al2O3颗粒(电子显微镜)

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 第二章 固体颗粒的传输 §2－1 固体颗粒的性质 1、颗粒形状及其表示方法 附在火箭喷管上的Al2O3颗粒（电子显微镜）

)烧国实验室 ● 。·1 (a) (b) 燃烧重油时产生的颗粒 (a)不完全燃烧;(b)完全燃烧

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 燃烧重油时产生的颗粒 （a)不完全燃烧；（b)完全燃烧

)烧国实验室 1)形状指数 表示单一颗粒外形的各种无因次指数 颗粒形状

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 1）形状指数 表示单一颗粒外形的各种无因次指数 颗粒形状

)烧国实验室 (1)均匀度 根据三轴尺寸b、l、h之间的比值导出 长短度 b 偏平度f zing指数F="h=c 6- f

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC （1）均匀度 根据三轴尺寸b、l、h之间的比值导出 长短度 b l e = 偏平度 h b f = Zingg指数 f e b lh F = = 2

)烧国实验室 (2)充满度 体积充满度 面积充满度 b4 式中V颗粒实际体积 A—颗粒相应的投影面积

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC （2）充满度 体积充满度 = 1 V lbh f v 面积充满度 = 1 A lb f A 式中 V—— 颗粒实际体积 A —— 颗粒相应的投影面积

)烧国实验室 (3)球形度W 一表示颗粒接近球形的程度 与颗粒体积相等的球体表面积 <1 实际颗粒的表面积 由于实际测量的困难,可采用实际球形度 其中:d—投影面积与颗粒相等圆的直径 投影面 投影外接最小圆直径 等面积圆 (4)圆形度 颗粒投影与圆接近程度=x≤0圆形度

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC （3）球形度Ψ 表示颗粒接近球形的程度  = 1 实际颗粒的表面积 与颗粒体积相等的球体表面积 由于实际测量的困难，可采用实际球形度 ' 1 min 0  =  d d 其中： dp —— 投影面积与颗粒相等圆的直径； dmim —— 投影外接最小圆直径 (4) 圆形度Ψe 颗粒投影与圆接近程度 0 圆形度 ' 0  =  c d e 

)烧国实验室 2)形状系数 表示颗粒(群)性质和具体物理现象与单元过程间的函数关系 时,将与颗粒形状有关的诸因素概括为一个修正系数外形 的各种无因次指数 (1)体积形状系数qp 如==≤10 2)面积形状系数φs=S1 (3)比表面形状系数=S=元>10 其中S颗粒比表面积,Sv=S

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 2）形状系数 表示颗粒（群）性质和具体物理现象与单元过程间的函数关系 时，将与颗粒形状有关的诸因素概括为一个修正系数外形 的各种无因次指数 （1）体积形状系数φV 1.0 3 =  p V d V  (2) 面积形状系数 φS 1.0 2 =  P S d S  (3) 比表面形状系数 φ 1.0 1 = = =  V S V p p V S d d S    其中 SV —— 颗粒比表面积，SV=S/V

)烧国实验室 某些规则形状颗粒的形状系数 形状 球形l=b=h=d 式/6 圆锥L=b=h=d 0.81丌 /12 9,7 圆板l=b,h=d 3π/2 丌/4 l=b,h=0.5d T/8 l=b,h=0.2d 7兀/10 丌/20 14 L=b,h=0.1d 3x/5 丌/40 24 立方体L=b=h 方柱体及方板l=b h=b 6 h=0.5b h=0,2h 2.8 14 h=0,1b 2.4 0.1

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 某些规则形状颗粒的形状系数

)烧国实验室 (2)卡门( Caman形状系数qc —在研究流体通过颗粒层等流体力学问题时,需用到卡门形状 系数 颗粒群的卡门形状系数 颗粒名称 颗粒形状 中 颗粒名称 颗粒形状 砂(平均) 0,75 自然煤粉 <0.95mm 有棱角 0.70~0.75 烟尘 熔基 砂 球形 0.83 烟尘 球形 85 焦炭 0.55~0.7 纤维尘 细长形 细煤粉 0.75 母 片状 ,28

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 1 6 =   C (2) 卡门（Caman)形状系数 φC 在研究流体通过颗粒层等流体力学问题时，需用到卡门形状 系数 颗粒群的卡门形状系数

)烧国实验室 §2-1固体颗粒的性质 2、颗粒粒度及其分布 颗粒粒度:表征颗粒尺寸大小的几何参数 球形颗粒—直径; 非球形当量直径 非均匀尺寸粒度分布 典型颗粒尺寸 流化床内煤粒0-10mm 粉煤燃烧 0-100m 炭黑 0-0um

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC §2－1 固体颗粒的性质 2、颗粒粒度及其分布 颗粒粒度：表征颗粒尺寸大小的几何参数 球形颗粒——直径； 非球形——当量直径； 非均匀尺寸—— 粒度分布 典型颗粒尺寸: 流化床内煤粒 0 - 10 mm 粉煤燃烧 0- 100μm 炭黑 0 - 10 μm