文档介绍：颗粒堆积构造特性
第一页，共48页
第3单元 填充层结构与粉体层静力学（6学时）
[知 识 点]
颗粒堆积特性及表达；
均一球堆积；
异径填充；
粉体层静力学；
[重 点]
颗粒的堆积于粉体层静力学；
[难 点]
粉体层静力学；
[基本要求]
1、识 记：表观密度、填充率、配位数、应力摩尔圆、最大主应力与主应力面、正应力、剪应力、库伦粉体等；
2、领 会：均一球形颗粒群的填充结构的理论和实践、影响颗粒填充的因素，摩尔应力圆的概念及与粉体层的对应关系和图解等；
3、简单应用：最密填充理论、粉体层应力计算；
4、综合应用：斗仓中粉体的压力分布；
第二页，共48页
一、粉体的密度
（一）粉体密度的概念
粉体的密度系指单位体积粉体的质量。
由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。
粉体的密度根据所指的体积不同分为：真密度、颗粒密度、松密度三种。
第三页，共48页
（true density) ρt 是指粉体质量（W）除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。 ρt = w/ Vt
（granule density) ρg
是指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得密度。
ρg = w/ Vg
第四页，共48页
（bulk density) ρb 是指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度。 ρb= w/Vt
（tap density） ρbt。
填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的密度称振实密度.
若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg
一般： ρt ≥ ρg ＞ ρbt ≥ ρb
第五页，共48页
真密度与颗粒粒度的测定：
常用的方法是用液体或气体将粉体置换的方法。
（1）液浸法：采用加热或减压脱气法测定粉体所排开的液体体积，即为粉体的真体积。当测定颗粒密度时，方法相同，但采用的液体不同，多采用水银或水。
（2）压力比较法 常用于药品、食品等复杂有机物的测定。
第六页，共48页
松密度与振实密度的测定
将粉体装入容器中所测得的体积包括粉体真体积、粒子内空隙、粒子间空隙等。
测量容器的形状、大小、物料的装填速度及装填方式等均影响粉体体积。
不施加外力时所测得的密度为最松松密度，施加外力而使粉体处于最紧充填状态下所测得的密度是最紧松密度。
最终振荡体积不变时测得的振实密度即为最紧松密度。
第七页，共48页
粉体的填充性是粉体集合体的基本性质，在粉体的填充过程中具有重要意义。
填充性可用松比容(specific)、松密度(bulk density)、空隙率(porosity) 、空隙比(void ratio) 、充填率(packing fraction) 、配位数(coordination number)来表示。
第八页，共48页
密度测定仪器
第九页，共48页
空隙率（porosity）
空隙率（porosity）是粉体层中空隙所占有的比率。
粒子内孔隙率
内=Vg-Vt/Vg =1-g/t
粒子间孔隙率
间=V-Vg/V = 1- b/g
总孔隙率
总= V -Vt/V =1- b/t
第十页，共48页