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1、 固定床:固定床:流体以较小的流速通过颗粒床层,颗粒保持静止状态。 流动情况:流动情况:流体在床层的空隙中流动; 复杂性:复杂性:孔道的形状、数目、流动状态随机, 孔道中流动属层流,但局部出现湍流。 处理方法处理方法:简化床层,管外流问题管内流问题。3.5流体通过固定床的流动流体通过固定床的流动床层阻力床层阻力:床层中所有颗粒所受曳力之和。优点:优点:用简化的模型来代替床层内的真实流动,便于用数学 方法来处理,然后再通过实验加以校正。3.5.1 固定床的床层简化模型固定床的床层简化模型 1颗粒床层由许多平行的细管组成,孔道长度与床层高度成正比;颗粒床层由许多平行的细管组成,孔道长度与床层高度成
2、正比; 2孔道内外表积之和孔道内外表积之和 = 全部颗粒的外外表积;全部颗粒的外外表积; 3孔道内全部流动空间孔道内全部流动空间 = 床层中空隙的体积;床层中空隙的体积;简化模型:简化模型:根据模型:Lu(a)u(b) 实际床层 简化模型 以1m3床层为基准虚拟细管的当量直径虚拟细管的当量直径:Lu(a)u(b) 实际床层 简化模型3.5.2 流体流过固定床的阻力流体流过固定床的阻力 (1) 层流层流 (2) 湍流湍流 根据 范宁公式:适用条件适用条件:高度湍流,摩擦系数为常数。实验数据证明, (3) 欧根欧根(Ergun)方程方程 将以上两方程叠加得到: (4) 欧根方程的其它形式欧根方程的其它形式优点:优点:适应于各种流型。 层流层流 湍流湍流1231020100 2001000231020100200ReP/(1-)fFfF与ReP/(1-)的关系