第五章 气固系统的流动.ppt

文档介绍：第五章气固系统的流动
§5-1 颗粒的流动模型
表示气固系统流动特征的理想化的流动形态;
划分各种模型的实质是反混机理和程度;
标志颗粒逆向混合程度的定量参数为模型参数;
可由停留时间分布求得模型参数;
对具体过程:分析类型——选择模型——求得模型参数——预测过程进程与效果
§5-1 颗粒的流动模型
1、颗粒在容器中的停留时间
1)基本概念
活塞流:当物料连续稳定通过某一系统时,其停留时间的理想情况为同一时间进入系统的各微元,沿平行路径以相同恒定速度通过,各颗粒在系统内的停留时间均相等
活塞流动示意图
1)基本概念
实际流动:层流、湍流、搅拌、旋回,形成停留时间的分布
影响因素:设备的几何形状、结构和工艺操作条件
在一个稳定连续流动系统中,某一瞬间进入系统的颗粒,经历不同的停留时间后依次自系统流出
(1)停留时间的概率密度——E(τ)函数
在同时进入稳定流动系统中的N个粒子中,在容器中停留时间介于τ与τ+dτ间的颗粒数所占分率dN/N
(2) 停留时间分布函数—— F(τ)函数
流过系统的物料中停留时间小于τ的物料量的百分率
E曲线和F曲线
(a) E曲线;(b) F曲线
2)停留时间分布的测定
(1)脉冲示踪法
系统入口处快速混入少量(Q)的示踪物体,在出口流体中检测示踪物料的浓度变化c(τ)
脉冲法测停留时间流程
2)停留时间分布的测定
(2)阶跃示踪法
在入口处按与物料一定比例c0 不断加入示踪物,在出口处取样测出物料中示踪物浓度的变化c(τ),
所选示踪物料应具性质:
不影响物料的流动状态,密度和直径与物料相近;
测定过程中不挥发、不沉淀、不起化学反应、不吸附在器壁上;
易于检测浓度。
3)各停留时间分布函数间的关系
F(τ)dτ与[1- F(τ)] dτ关系
4)E(τ)的特征值
(1)数学期望τ
τ与 F(τ)的关系
(1)数学期望τ
在实际测定时,每隔一段时间取一次样,则E(τ)为离散型
(2)方差στ2
体现停留时间分布的密度函数的离散程度
若采用无因次时间作自变量
则平均停留时间
在θ及τ处,停留时间分布函数相等,Fθ(θ)=F(τ)
停留时间分布密度函数Eθ(θ)