文档介绍：黑龙江科技学院重力选矿备课笔记
第5次课授课时间: 2004年3月5日
章节及主要内容:
第二章重力选矿的基本理论
§2—5 颗粒在垂直等速介质流中的运动
§2—6 自由沉降的等沉现象与等沉比
颗粒在垂直等速上升介质流中的运动
颗粒在垂直等速下降介质流中的运动
等沉现象、等沉粒和等沉比
等沉比计算
5、影响等沉比的因素
重点内容:等沉比对选煤效果的影响
难点内容:对等沉比的理解
参考资料:《流体力学》、《选矿学》
教学手段:讲述、投影
扩展内容:等沉比对选煤效果的影响
教学后记:应让学生预先复习《流体力学》的有关内容
§2—5 颗粒在垂直等速介质流中的运动
前面所讨论的是颗粒在静止介质流中的运动规律,但重力分选过程大都在具有垂直流动(上升或下降)的介质中进行,即矿粒是在非静止介质中运动,矿粒有运动速度,而介质也有运动速度,对这个问题的分析,是向研究实际的分选过程又迈进了一步。
为了使问题简化和便于讨论,假定垂直流动的介质是等速介质流,现对等速上升流和等速下降流,分别加以分析。
一、颗粒在垂直等速上升介质流中的运动
颗粒在垂直等速上升介质流中,受到的作用力主要有两种,一是颗粒在介质中的重力G0,另一是当颗粒与介质之间发生相对运动时,
颗粒所受到的介质阻力R。
假定颗粒自身的运动速度为v,等速上升介质的流速为u a(见图2-13a),则颗粒与介质之间的相对运动速度vc为
当颗粒运动的加速度以时,说明作用在颗粒上的力G0和R是平衡的,颗粒的速度成为定值,这个定值速度称为颗粒在垂直等速上升介质流中的运动末速,以v’0
表示。
v’0=v0-ua
可见,颗粒在垂直等速上升介质流中的运动末速v’0等于颗粒在静止介质中的沉降末速v0与介质流速ua之差。
ua>v0时,v’0为负值,颗粒将被上升流冲起而向上运动;
ua<v0时,v’0为正值,颗粒向下运动;
ua=v0时,v’0=0,颗粒在上升介质流中呈悬浮不动。
二、颗粒在垂直等速下降介质流中的运动
颗粒在流速为ub的垂直等速下降介质流中,以速度v向下运动(图2-13b),颗粒与介质间的相对运动速度为vc。因讨论是颗粒密度δ大于介质密度ρ的情况,因此,颗粒是以速度v的方向向下运动,而介质流速ub方向也向下,故相对速度为
vc=v-ub
当v=0时,vc=-ub方向向上,介质阻力R方向向下;
当v<ub时,vc为负值,即方向向上,此时R还向下;
当v=ub时,vc=0,此时R=0;
当v>ub时,vc为正值,即方向向下,阻力R方向向上。
可见,颗粒在垂直等速下降介质流中的沉降过程,可以根据R的方向不同,将其划分为两个阶段。但第一阶段为时极短,对重力分选过程的研究来说,没有什么具体意义。
§2—6 自由沉降的等沉现象与等沉比
一、等沉现象、等沉粒和等沉比
1、定义;
等沉现象:通过对各种密度、粘度、形状不同的众多颗粒,进行沉降速度的测定,发现有时其密度、粒度、形状都不相同的两种颗粒,却有相同的自由沉降速度,这种现象谓之“等沉现象”。
等沉粒:将具有相沉降速度的颗粒,称为“等沉粒”。
等沉比:两个等沉粒的粒度之比值,叫做“等沉比”,以符号e0表示。等沉比eo通常是以等沉粒中密度小的矿粒粒度作分