《气体中颗粒的分离》

第一章概述1

1-1 旋风分离器的变化1

1-2 气流中颗粒的行为3

1-3 颗粒尺寸与除尘器8

1-4 除尘器的类型及其特性10

一、滚筒式离心分离器12

二、旋风分离器14

三、袋式过滤器14

四、静电除尘器15

五、分级捕集效率17

1-5 除尘器的类型18

1-6 除尘器系统29

一、炭黑生产装置29

二、汽车用空气过滤器29

1-7 设计除尘器系统用的流程图31

主要符号40

参考文献41

第二章管道内流体流动和绕球及绕圆柱体的流体流动42

2-1 引言42

2-2 进口管段内的流动48

2-3 粗糙管的摩擦系数48

2-4 特殊截面管道的管摩擦系数51

一、管摩擦系数的一般表达形式51

二、层流流动51

1.椭圆形管道51

2.环形圆柱管道52

3.矩形管道53

三、湍流流动54

2-5 矩形管道内层流的进口长度55

2-6 绕圆柱和球体的流动57

一、绕圆柱体的流动(勃拉修斯级数)57

二、低雷诺数(Rep≤40)下绕球体的粘性流动58

三、绕加速运动的球形颗粒的流动59

2-7 卡门(KARMAN)涡街63

一、卡门涡街现象63

二、剪切流内圆柱体产生的旋涡逸散65

三、加速流动的流体绕圆柱体时的流场显示67

四、平行于流动方向的平板后面的尾迹摆动68

主要符号70

参考文献71

第三章作用在颗粒上的曳力特性72

3-1 引言72

3-2 颗粒的终端(沉降)速度74

3-3 曳力系数75

一、Basina和Maksimov实验75

二、Ingebo实验78

3-4 Schultz-Grunow和Sand实验79

3-5 终端速度、颗粒数和颗粒的体积浓度之间的关系80

主要符号82

参考文献83

第四章颗粒在流体中的运动84

4-1 引言84

4-2 湍流流动中的颗粒85

4-8 矩形管道内水滴的轨迹90

4-4 湍流气流中的颗粒沉降91

一、颗粒的迁移机理91

二、沉降的物理解释91

4-5 在艾伦和牛顿曳力作用下的颗粒运动96

一、颗粒向上的铅垂运动96

二、没有壁面碰撞时，颗粒铅垂运动的理论计算96

4-6 应用艾伦曳力定律的颗粒分离的基本理论101

一、基本概念101

二、垂直流动系统内颗粒的分离101

四、空气分离器103

三、旋风分离器103

4-7 颗粒与固体表面碰撞的Vollheim模型105

4-8 平板表面附近湍流气流中的细粒运动(Bohnet理论)110

主要符号114

参考文献115

第五章颗粒的动力学相似116

5-1 引言116

5-2 颗粒运动的运动方程和相似方程116

一、边界的几何相似116

二、流体流动的相似116

三、颗粒运动轨迹的相似117

5-3 沉降室模型的相似实验(Barth实验)121

一、模型Ⅰ121

三、模型Ⅲ124

5-4 Barth和Trunz用于计算捕集效率的旋液分离器模型实验124

二、模型Ⅱ124

主要符号127

参考文献128

第六章分级捕集效率和总捕集效率129

6-1 引言129

6-2 总捕集效率和分级捕集效率之间的关系130

6-3 确定分级捕集效率的施米特(schmidt)法133

主要符号135

参考文献135

第七章气力输送(碎屑输送)简述136

7-1 引言136

7-2 被输送材料的特性136

7-3 浓度(混合比)的影响140

7-4 颗粒通过管道的输送机理140

7-5 气力输送时降压145

一、水平管道145

二、垂直管道147

7-6 局部的附加压降149

7-7 颗粒的加速度150

7-8 沿管道内气体膨胀段的压降151

主要符号153

参考文献154

第八章惯性分离器155

8-1 引言155

8-2 旋风分离器的百叶窗式除尘器158

8-3 百叶窗式湿雾分离器的性能160

8-4 惯性分离器161

8-6 射流技术的应用166

主要符号168

参考文献168

第九章旋风除尘器169

9-1 引言169

二、轴流式旋风分离器170

9-2 旋风分离器的类型170

一、反转型切向进口的旋风分离器170

三、轴流反转式旋风分离器174

9-3 气体的流动形态175

一、Prockat的气体流动形态175

二、二次流形态175

三、切向速度分布177

1.Rankine复合旋涡177

2.Burgers旋涡模型179

3.小川明的复合旋涡184

9-4 压降184

一、压降的定义187

1.负压式187

2.正压式188

2.Lapple实验189

二、压降的经验公式189

1.Linden实验189

3.Shepherd和Lapple实验190

4.First实验190

5.Alexander实验191

6.Steirmand实验191

7.Casal和Martinez实验192

8.Inoya实验193

9.Hrada和Ichige实验194

10.小川明实验194

三、加尘浓度对压降的影响198

四、升气管型式对压降的影响199

9-5 切割粒径理论200

一、Rosin，Ramler和Intelmann理论200

二、Davies理论202

三、Goldshtik理论203

1.切割粒径理论205

四、Fuchs理论205

2.湍流旋转流内的捕集效率206

五、小川明理论208

六、Barth理论214

1.切割粒径理论214

2.旋风分离器的性能比较217

9-6 捕集效率和分级捕集效率219

一、小旋风分离器的捕集效率219

二、分级捕集效率222

9-7 ABRAHAMSON和LIM为提高捕集效率的新设想224

9-8 多管旋风分离器226

主要符号228

参考文献228

第十章旋流式除尘器230

10-1 引言230

一、切割粒径的基本公式231

10-2 切割粒径的理论公式231

二、一次旋流的切向速度与一次旋流室结构的关系233

三、一次旋流的特性轴向速度235

四、切割粒径的经验公式235

10-3 切割粒径的计算实例236

10-4 切割粒径Xc和Xc50的实验结果比较237

10-5 实验设备和实验方法239

10-6 实验结果241

一、速度分布和流函数线241

二、总压压245

三、总捕集效率247

四、分级捕集效率249

五、切割粒径与分离指数252

10-7 小川明型旋流式除尘器的结论256

10-8 LANCASTER和CILIBERTI实验257

一、I型258

10-9 流动系统258

二、Ⅱ型259

三、Ⅲ型259

10-10 BUDINSKY实验260

主要符号262

参考文献263

第十一章袋式过滤器264

11-1 引言264

11-2 纤维过滤器的初期理论265

11-3 碰撞和捕集机理270

一、捕集机理270

1.惯性沉积270

2.拦截270

2.扩散271

5.重力沉降272

4.静电吸引272

二、惯性碰撞的数学描述276

三、惯性碰撞的实验结果280

11-4 过滤器的阻力282

一、Kozeny—Caoman方程282

二、压降的理论计算284

三、绕流圆柱体的Kuwabar流动模型288

11-5 织物过滤器的效率292

一、压降292

二、捕集效率296

三、压降的控制298

四、清除粉尘的方法301

主要符号305

参考文献306

12-1 引言307

第十二章静电除尘器307

12-2 简要的历史发展308

12-3 静电除尘器的基本概念309

12-4 静电除尘器的基本型式310

12-5 固体颗粒的迁移率311

12-6 电晕放电的物理过程317

12-7 固体颗粒上荷电的原理321

12-8 电场荷电与扩散荷电322

12-9 放电特性324

一、电晕开始的电场强度324

二、电晕起始电压325

三、电晕放电特性326

12-10 电场度的分布327

12-11 表观电阻率329

12-12 反向电离现象334

12-13 捕集效率的理论计算335

主要符号338

参考文献339

第十三章湿式洗涤器340

13-1 引言340

一、碰撞340

二、扩散340

三、湿度340

四、冷凝340

五、水分340

13-2 旋风-喷雾洗涤器342

13-3 分散过程中分裂的流体动力学机理344

一、液滴变形和液流形态的基本型式344

二、分裂液滴的力345

三、在湍流中液滴破裂的动力学模型347

13-4 用液滴捕集小颗粒348

二、交叉流350

一、喷雾350

13-5 颗粒捕集的物理机理350

三、垂直逆流352

四、平行流352

13-6 用喷射洗涤器分离气溶胶和有害气体354

一、前言354

二、文丘里喷射器355

三、颗粒的分离机理361

四、数值实例362

13-7 玻璃球床喷雾塔364

13-8 可控流动阻力的多级紧凑式洗涤器367

13-9 文丘里百叶窗式分离器367

13-10 由于气流喷射的液面凹陷368

主要符号369

参考文献370

索引371