文档介绍：流体通过颗粒层流动
概述
固定床(Fixed bed)：由大量颗粒装填而成的颗粒床层（如悬浮液的过滤、流体通过填料层或固体催化剂床层的流动），由于流体以较小的流速从床层的空隙中流动，颗粒所受的曳力较小而使床层保持静止状态，这样的床层称为固定床。
固定床催化反应器
固体悬浮液的过滤
吸附
离子交换器
吸收塔
流化床(fluidized bed)：流体自下而上流过颗粒层，颗粒悬浮在床层中进行剧烈的随机运动。
流体通过颗粒层流动
基础：流体及颗粒间的相对运动，相互作用
两种流动 :
流体相对颗粒流动 (外流流动)
流体受颗粒作用产生压降，研究颗粒及流体性质。
流体在管道内流动 (内流流动)
流体受管壁粘性阻力，研究管道及流体性质。
相同点：同属流体流动问题，
研究问题方法及规律性相似。
流体通过颗粒层流动
颗粒及颗粒床层的性质
1 单颗粒的性质
表示颗粒大小的几何参数：大小（尺寸）、形状、表面积（或比表面积）。
形状规则的颗粒：
大 小：用颗粒的某一个或某几个特征尺寸表示，如球形颗粒的大小用直径dp表示。
比表面积：单位体积颗粒所具有的表面积，其单位为m2/m3 ,对球形颗粒为：a球=S/V=6/ dp
球形颗粒体积V=πdp3/6
球形颗粒表面积S= πdp2
流体通过颗粒层流动
形状不规则的颗粒：
比表面积的定义同上，颗粒的形状及大小分别表示为：      (1)颗粒的形状系数(Shape factor)：用形状系数表示颗粒的形状，最常用的形状系数是球形度ψ，它的定义式为
相同体积的不同形状颗粒中，球形颗粒的表面积最小，
非球形颗粒而言，ψ<1 球形颗粒，ψ=1。
流体通过颗粒层流动
(2)颗粒的当量直径：
体积当量直径deV，即体积等于颗粒体积的球形颗粒的直径为非球形颗粒的等体积当量直径。
表面积当量直径des ，即将表面积等于颗粒表面积的球形颗粒的直径定义为非球形颗粒的等表面积当量直径。
比表面积当量直径dea，即将比表面积等于颗粒比表面积的球形颗粒的直径定义为非球形颗粒的等比表面积当量直径。
流体通过颗粒层流动
2 颗粒群的特性
化工中常遇到流体通过大小不等的混合颗粒群的流动，此时常认为这些颗粒形状一致，只考虑大小不同。常用筛分的方法测得粒度分布，再求其相应的平均特性参数
颗粒粒度测量：筛分法、沉降法、比表面法、显微镜法、电阻变化法、光的散射与衍射法等。
颗粒的筛分分析
对于工业上常见的中等大小的混合颗粒，一般采用一套标准筛进行测量，这种方法称为筛分。 将筛分所得结果在表或图上表示，可直观地表示出颗粒群的粒径分布:      用表格表示：筛孔尺寸——每层筛上颗粒质量。
用图表示：各层筛网上颗粒的筛分尺寸——质量分率
流体通过颗粒层流动
标准筛：有不同的系列，其中泰勒（Tyler）标准筛是较为常用的标准筛之一，其筛孔的大小以每英寸长度筛网上所具有的筛孔数目表示，称为目，每个筛的筛网金属丝的直径也有规定，因此一定目数的筛孔尺寸一定。例如200目的筛子即指长度为1英寸的筛网上有200个筛孔。所以筛号越大，筛孔越小。此标准系列中各相邻筛号（按从大到小的次序）的筛孔大小按筛孔的净宽度计以 ２的倍数递增，即筛孔面积按2的倍数递增。
筛号(目数)：每英寸边长的筛孔数目
筛过量：通过筛孔的颗粒量
筛余量：截留于筛面上的颗粒量
流体通过颗粒层流动
筛分(Sieving) 
进行筛分分析时，将几个筛子按筛孔大小的次序从上到下叠置起来，筛孔尺寸最大的放在最上面，筛孔尺寸最小的放在最下面，在它底下放一无孔的底盘。将称量过的颗粒样品放在上部筛子上，有规则地摇动一定时间，较小的颗粒通过各个筛的筛孔依次往下落。显然，各筛网上的颗粒尺寸应介于其上一层筛孔与本层筛孔尺寸之间。称量各层筛网上的颗粒量，即得筛分分析的基本数据。筛析操作完成后，应检查各粒级的质量总和与取样量的差值（损失），其值不应超过1～2%，否则没有代表性，应重新取样筛析。
流体通过颗粒层流动
Fi :筛孔尺寸dpi的筛过量占试样总量的分率。
如di-1和di相差不大，可把这一范围内的颗粒视为相同直径的均匀颗粒，dpi= (di-1+di)/2
粒度分布函数：不同筛号的Fi与其筛孔尺寸dpi标绘出的曲线。
流体通过颗粒层流动