文档介绍：吉晓莉
第二章颗粒堆积
它和储如团粒、滤饼、粒层、流态化床、料堆等颗粒集合体的物理性质有直接关系。
它不仅影响许多工艺过程的效率,如矿浆的输送、湿产物的喷雾干燥、矿仓内物料的流出状态灯,而且对最终产品的质量,如制品强度、密度、透气性、热值等也起着重要的作用。

表征颗粒堆积状态的基本参数有空隙率(空隙度或孔隙率),堆积率,配位数,比表面积,空隙(或孔隙)分布等,其中空隙率应用最为普遍。
(1)空隙率ε
空隙率ε: 为颗粒体中空隙所占的容积率(容积分数),定义式为
颗粒体中空隙的体积颗粒体的表观体积—粒子的真体积
颗粒体的表观体积颗粒体的表观体积
=
=1-
颗粒质量
颗粒质量
式中——颗粒的真密度
——颗粒体的表观密度
堆积体表观密度、真密度和空隙率的关系为:
(2)堆积率
堆积率表征颗粒体中固体颗粒所占的容积率,以表示,即
(3)配位数
配位数定义为每个颗粒和周围其他颗粒接触点的数目。与颗粒体的流变性有关。
(4)表观密度
正方形排列层
均一球形颗粒的基本排列层
等边三角形/菱形/六边形排列层
球体的堆积
均一球形颗粒的基本排列层
等径球体的有规则排列
图2-1 尺寸相同圆球的各种堆积方式
六方形排列
均一球形颗粒的基本排列层
正方形排列
菱面体堆积
菱面体堆积
立方堆积
正斜方堆积
楔形四面体堆积
均一球形颗粒的多层排列层
表4-1 等径球体有规则排列的配位数和空隙率
配位数
堆积率
空隙率
序号
排列方式
a
立方堆积
(立方最疏填充)
6

b
六方型(正斜方堆积)
8

c
楔形四面体堆积
10

d
菱面体堆积
立方最密填充
12

e
菱面体堆积
立方最密填充
12

请同学试着求各单元体的总体积
等径球形颗粒的随意堆积(实际堆积)
问题1:当向圆筒中十分小心地填充玻璃球时,-,为什么?
问题2:如何用实验测试均一球形颗粒群的实际填充结构?
问题3:几种实验方法的结论和公式?
等径球形颗粒的随意堆积(实际堆积)
平均空隙率
平均配位数
X是六方最密堆积的比例数
(用立方最疏排列和六方最密排列以某一比例混合)
立方最疏排列单元体的体积为1, 配位数6
六方最密排列单元体的体积为配位数12
单位体积比1比