重力沉降速度的基本方程式_第1页
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重力沉降速度的基本方程式若球形颗粒的直径为d(m)，密度为， 在密度为的气体中沉降时，其在沉降 （铅直）方向下受到： 重力 浮力 阻力 由于重力沉降速度为颗粒作等速运动时相对应的速度，因此上述三力在铅直方向上的合力为零，故 代入并化简得： 上式即为重力沉降速度的基本方程式。说明：式中称为阻力系数。它可表示为颗粒与流体相对运动时的雷诺数Ret的函数，即，其中 对于球形颗粒（球形度），可由下列公式计算： 滞流区 过渡区 湍流区 因此，将上述关系代入基本方程式，可得到各相应区域重力沉降速度的计算公式为： 滞流区 过渡区 湍流区 对于非球形颗粒，可利用关系曲线图查得。但应注意：计算Ret时，式中球形直径d应用颗粒的当量直径de代替。设降尘室的长度为lm，宽为bm ，高度为Hm。气流通过降尘室内的水平速度为u m/s，固体颗粒的沉降速度为ut，那么 气体通过降尘室的停留时间： 颗粒沉降至室底所需沉降时间：当颗粒的沉降时间小于或等于气体在降尘室内的停留时间，颗粒就可以从气体中被分离出来。因此 通过降尘室气体的处理量Vs可写成为： (a)将式(a)改写为代入得 (b)式中，Vs含尘气体处理量， F沉降室的水平截面积，又称沉降面积(F=bl), F沉降室的横截面积，F=bH, 说明： Vs一定时，根据待处理固体颗粒的最小直径求出ut，然后利用式(a)或式(b)可确定出沉降室的最小长度l（一定时）或最小宽度b（l一定时）； 降尘室的处理能力（Vs）仅与沉降面积有关，而与降尘室高度无关。为提高降尘室的降尘室的捕集效率，可从降低气流速度u，降低降尘室的高度及增大降尘室长度l或(或宽度b)方面入手。 为了防止粉尘的二次飞扬，保证颗粒在滞流状态下自然沉降，气流通过降尘室的实际速度应在0.20.8m/s范围内选取。若设法使得气流带着颗粒作旋转运动，由于颗粒的密度大于流体的密度，惯性离心力便会将颗粒沿切线方向甩出，使颗粒在径向与流体了生相对运动而飞离中心。另一方面，颗粒周围的流体对颗粒有一个指向中心的作用力，此作用力恰好等于同体积流体维持圆周运动所需的向心力，若与重力声的情况相比，此作用力与颗粒在重力场中所受到的流体的浮力是相当的。此外，由于颗粒在半径方向上与流体有相对运动，也就会受到阻力作用。若有一悬浮于密度为的流体中的球形颗粒，其直径为d，密度为，颗粒随流体绕半径R(m)的圆周作旋转运动，切向速度为，那么 据定义离心沉降速度为颗粒在径向上相对对流体作等速运动的速度，因此，上述三力在径向上的代数和应为零，即 将上述各力代入并化简得: 上述称之为离心沉降速度基本方程式。若颗粒与流体的相对运动属于滞流，那么则 与滞流时重力沉降速度相比较得 说明
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