粉体流体力学复习资料

复习要点一、名词解释1.粒度分布：将粉末试样按粒度不同分为各个等级，每个颗粒级占颗粒总级数的百分比。2.粉体:各个单独的固体颗粒的集合体，我们把这种集合体称为粉体。3.球形度：等体积球的表面积与颗粒球的表面积的比值。4.休止角：安息角/休止角，是指物料堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度。5.MolerusI类粉体：初抗剪强度为零的粉体。6.MolerusⅢ类粉体：初抗剪强度不为零且与预压缩应力有关。通常此类粉体的内摩擦角也与预压缩应力有关。7.Stokes定律:在重力场中，悬浮在液体中的颗粒受重力、浮力和粘滞阻力的作用将发生运动，其运动方程就是Stokes定律8.Hausner比值：粉体紧密堆积密度和松动堆积密度之比，称为粉体Hausner比值，常用于表征粉体的可压缩性和流动性。9.喷雾干燥：把液体或溶液通过喷嘴喷成雾滴，再通过干燥制备颗粒材料的造粒技术10.取向力：极性分子相互靠近时，因分子的固有偶极之间同级相斥异极相吸，使分子在空间按照一定的取向排列，使体系处于更稳定的状态。这种固有偶极间的作用力为取向力。11.诱导力：在极性分子的固有偶极诱导下，临近它的分子会产生诱导偶极，分子间的诱导偶极与固有的偶极间的电性引力称为诱导力。12.Jenike流动函数：Jenike定义粉体流动函数FF为预压缩应力σ0与粉体的开放屈服强度fc之比二、简答题1.依粉料被水润湿的过程，水分主要以哪四种形态出现并起作用？答：依粉料被水润湿的过程，水分主要以四种形态出现并起作用：吸附水——摆动状态薄膜水——链锁状态毛细管水——capillarystate重力水——浸渍状态immersedstate2.颗粒在空气中分散的主要途径有哪些？答：颗粒在空气中分散的主要途径有四种：机械分散、干燥分散、表面改性、静电分散。3.调节颗粒在液体中分散性与稳定性的主要途径有哪些？答：调节颗粒在液体中分散性与稳定性的主要途径：1)、通过改变分散性与分散介质的性质调控Hammaker常数，使其变小，颗粒间吸引力下降；2)、调节电解质及定位离子的浓度，使双电层厚度增加，增大颗粒间排斥作用；3)、选用附着力较强的聚合物和聚合物亲和力较大的分散介质，增大颗粒间排斥力。4.空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？非常干燥条件下又是什么作用力起主要作用？答：颗粒在空气中团聚的最主要的原因：范德华力、毛细力和静电力；在空气中，颗粒的团聚主要是毛细力造成的。在非常干燥的条件下，是由范德华力造成的5.中心流动（漏斗流动）有哪些缺点？答：1、料拱不稳定→→流动通道不稳定→→粉料流动不稳定；2、料拱/通道崩塌，细粉充气；3、不流动区域变质、结块；4、料位计的位置。6.流化床反应器有哪些类型？答：流化床反应器类型1、按固体颗粒是否在系统内循环分：(1)单器流化床(2)双器流化床2、按床层的外型分(1)圆筒形(2)圆锥形3、按床层中是否置有内部构件分(1)自由床(2)限制床4、按反应器内层数的多少分(1)单层(2)多层7.质量流动（整体流动）有哪些优点？答：1、避免了粉料的不稳定流动、沟流；2、无不流动区域；3、FIFO，无变质、结块、偏析问题；4、流量易控、压力可预测；5、连续供料卸料。8.理想流化床有哪些特点？答：1、有明显的临界流态化点和临界流态化速度;2、流态化床层的压降为一常数;3、有平稳的流态化界面;4、流态化床层的空隙率在任何流速下,都具有一个代表性的均匀值,不因床层内的位置而变化。三、分析题1.分析粉体的可压缩性、团聚性和流动性与HR值的关系？特征指标较粗颗粒较细颗粒细颗粒极细颗粒Hausner比值1.21.2~1.41.4~2.02.0可压缩性1515~3030~5050流动性良好流动性流动性好流动性差不流动团聚性不团聚轻微团聚性强团聚性极强的团聚性2.分析流态化技术的优缺点？答：1、优点①易于连续化和自动控制。②相际混合均匀，温度均匀。③相际之间接触面大，传质、传热速率大、效果好，可强化化学反应过程。2、缺点①气体流动情况十分复杂。②颗粒在反应器内停留时间不均。③固体颗粒在气流作用下易粉碎，粉末易被气流夹带。④一些高温过程，微粒易于聚集和烧结（有时不得不降温，从而降低反应速度）。3.分析粉体流动性与流动函数FF的关系？粉体的流动函数FFFF22FF44FF10FF10流动性不流动流动性差流动性好良好的流动性团聚性强团聚性团聚性轻微团聚性不团聚4.分别阐述MolerusⅠ、Ⅱ、Ⅲ类粉体的特点，并以莫尔应力圆表示MolerusⅠⅡ类粉体，且对图中分区进行解释。MolerusI类粉体：特点：不团聚、不可压缩、流动性好且流动性与粉体预压缩应力无关。MolerusII类粉体：特点：有一定的团聚性、可压缩性和流动性，且流动性与预压缩应力无关，即初抗剪强度c与外载N无关。MolerusⅢ类粉体：特点：有较强团聚性和可压缩性、较差流动性且流动性与预压缩应力有关。5.在粉体储存与输送单元操作中，是否会发生堵塞？如果发生堵塞如何应对？在粉体储存与输送单元操作中，其流动性与粉体的加料过程和方式无关。当设备中发生堵塞时，可以借助简单的外力进行排除。