会计学本章(běnzhānɡ)学习目标第一节粉尘运动(yùndòng)与分离理论基础对于球形颗粒，设dp为球形微粒的直径(zhíjìng)，则有因此，根据实验，阻力系数CD与粒子雷诺数Re关系：1.当Re≤1.0时，流过尘粒的气体运动为层流状态，CD与Re间近似呈线性关系，此时β=24，m=1对于球形颗粒，代入前面的阻力公式，有此即层流区域球形颗粒的阻力计算公式，也就是著名的斯托克斯（Stokes）阻力定律。上式可作为分析除尘器内粉尘与气流相对运动(xiānɡduìyùndònɡ)和计算粉尘沉降速度的基本公式。2.当1<Re≤500时，流过尘粒的气体处于紊流过渡状态，相应的β=18.5，m=0.6，则3.当Re≥500时，流过尘粒的气体处于紊流状态，为通常所说的牛顿区域，相应的β=0.38~0.50，通常取平均值β=0.44，m=0，则因此得到(dédào)紊流区域尘粒的阻力计算式为比较不同区域的阻力计算公式可知：在斯托克斯区域，阻力与相对速度v的一次方成正比；在牛顿区域，阻力与相对速度v的平方成正比。气体分子的平均自由程自由程：一个分子与其它分子相继两次碰撞之间，经过的直线路程。对个别分子而言，自由程时长时短，但大量(dàliàng)分子的自由程具有确定的统计规律。大量(dàliàng)分子自由程的平均值称为平均自由程。坎宁汉（Cunningham）系数kc，进行(jìnxíng)修正后当空气的温度为20℃、压力p=1.01325×105时，有式中dp——尘粒直径，μm二、粉尘在静止空气中重力作用下的沉降含尘气体中的粉尘在重力作用下自然沉降而分离。球尘粒在静止的气体中开始运动(yùndòng)时，受到的外力是重力G和浮力P，合力Ff=G-P。式中g—重力加速度，9.81m/s2。在上述外力作用(wàilìzuòyònɡ)下，尘粒做加速沉降，并受到气体阻力F的作用，此时微粒的运动方程为式中，mp—尘粒的质量。结合前面的阻力公式和合力公式，可得尘粒加速沉降时受到的阻力随运动速度增加而增大，直到使微粒沉降的作用力与阻力平衡。尘粒沉降的速度达到最大值vs，此后微粒作匀速沉降运动，此时(cǐshí)的速度称为重力沉降速度。在微粒作匀速沉降运动时，存在如下关系：进一步可得：由于工程中的流动一般为斯托克斯区域，故有由于ρp远远大于ρg，，上式可简化为相对(xiāngduì)应的尘粒直径可简化为沉降速度：指尘粒在沉降时所能达到的最大速度。悬浮速度：指使尘粒处于悬浮状态，上升气流速度的最小值。例：已知氮气(dànqì)的温度为20℃，压力为1.01325×105Pa,尘粒密度为3000kg/m3，粒径dp=50μm。求尘粒在静止氮气(dànqì)中的沉降速度。(氮气(dànqì)μ=1.76×10-5Pa·s)0.234m/s诱导空气(kōngqì)的尘化作用剪切造成(zàochénɡ)的尘化作用气流(qìliú)对粉尘扩散的影响四、粉尘在离心力作用下运动与分离含尘气体做曲线运动时，粉尘会受到离心力的作用。粉尘在离心力和流体阻力的作用下，沿着离心力方向运动而沉降的过程，称为离心力捕尘分离。尘粒受到的离心力与空气阻力的合力为零时(línɡshí)，离心运动速度达到最大并保持恒定，该离心运动速度称为离心沉降速度。尘粒受到的离心力Fr为：尘粒受到的阻力为：另，则有：式中vs—离心(líxīn)沉降速度，m/s。故可得：由上式可知：离心(líxīn)沉降速度与粒径二次方成正比，与旋转半径成反比。/五、粉尘(fěnchén)惯性碰撞、截留、布朗扩散、凝集捕集分离1.惯性碰撞捕集分离含尘气体绕流液珠或固体捕集体时，尘粒与气体分子相比具有较大的惯性力，故气流中的尘粒会脱离弯曲的气体流线，按虚线继续向前运动，并与捕集体碰撞而被捕集沉降，这种作用称为惯性碰撞捕集分离。斯托克斯数Stk（惯性参数），表征作用在尘粒上的惯性力与气体介质作用在尘粒上的流体阻力的比值。球形尘粒：当Re>500时，气体流线强烈弯曲，流动成为(chéngwéi)有势绕流。Stk≥0.1且为有势流动的球面捕集体的惯性捕集效率ηt为：2.截留捕集分离气流流线离液珠或固体捕集体表面的距离在尘粒半径的范围以内以及在流线与被绕物体相交表面上的粉尘，将与液珠或固体捕集体接触并被捕集，这种作用称截留捕集分离。起作用的是尘粒大小。拦截参数R′，且，dc是捕集体的直径。则有势绕流截面捕集分离效率ηk仅取决于R′。截留捕集分离效率ηk可以下式计算：对于(duìyú)球形捕集体:对于(duìyú)圆柱捕集体:3.布朗扩散捕集分离由于(yóuyú)布朗扩散运动而