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OILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第五章粉体的流变学基本要求:掌握内摩擦角、安息角、壁摩擦角和滑动摩擦角等概念;掌握粉体压力计算方法;了解料仓的设计、粉体储存和流动时的偏析、粉体结拱和预防重点:筒仓内部的粉体压力分布、料斗内部的粉体压力分布、料仓的设计难点:内摩擦角、安息角、壁摩擦角和滑动摩擦角。机械与汽车工程学院粉体有一系列松装性质,例如力学性质、热性质、电性质、磁性、光学性、声学性及表面物理化学性质等在应用领域里,粉体的流变性是被广泛研究的性质,它与粉体贮存、给料、输送混合等单元操作密切相关。机械与汽车工程学院OILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY粉体的流变性在于在少许外力的作用下呈现出固体所不具备的流动性和变形。它表示物质存在的种状态,即不同于气体、液体,也不完全同于固体,正如不少国外学者所认为的,粉体是气、液、固相之外的第四相在后面的分析中,假定粉体完全均质(填充状态,力学性质)并且是连续体机械与汽车工程学院OILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY5.1粉体的摩擦角511内摩擦角粉体层中,压应力和剪应力之间有一个引起破坏的极限。即在粉体层的任意面上加一定的垂直应力σ,若沿这一面的剪应力τ逐渐增加,当剪应力达到某一值时,粉体沿此面产生滑移,而小于这一值的剪应力却不产生这种现象。机械与汽车工程学院OILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY莫尔圆用二元应力系分析粉体层中某一点的应力状态。根据莫尔理论,粉体层内任意一点上的压应力G,剪应力z,可用最大主应力σ、最小主应力σ、以及σ、的作用面和σ的作用面之间的夹角θ来表示。垂直压力(最大主应力塞底板最小主应力台面机械与汽车工程学院

任意斜面上的应力在微元体上取任一截面,与大主应力面即水平面成角,斜面上作用法向应力σ和剪应力τ。现在求σ、τ与σ1、σ3之间的关系取厚度为1,按平面问题计算。根据静力平衡条件与竖向合力为零。=+o2cs282Sin20在σ,z坐标系中,圆心为+03.02半径为机械与汽车工程学院粉体层的破坏是当a角为最大时发生。如图所示的p点,在op为圆的切线时的σ、t作用下,粉体层发生破坏的作用方向△2qa的作用方向粉体层相对应力的莫尔圆莫尔圆上倾角a为最大的状态机械与汽车工程学院OILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY内摩擦角的确定(1)三轴压缩试验如图所示,将粉体试料填充在圆筒状橡胶薄膜内,然后用流体侧向压制。用一个活塞单向压缩该圆柱体直到破坏,在垂直方向获得最大主应力σ,同时在水平方向获得最小主应力σ,这些应力对组成了莫尔圆垂直压力(最大主应力水平压力最小主应力4-三轴压缩试验原理和试料的破坏形式机械与汽车工程学院(2)摩擦角以三组不同的数据作出莫尔圆(这三个圆称为极限破坏圆),这些圆的共切线称为该粉体的破坏包络线。这条破坏包络线与σ轴的夹角φ即为该粉体的内摩擦角。机械与汽

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