由上述各公式可知,不論是已知d求v0,還是已知v0求d,都要知道阻力系ψ,而ψ又
與Re有關(guān)。從雷諾數(shù)Re公式可看出,要想求出Re。,又必須預(yù)先知道v0和d,因此,求v0或d,直接使用這些公式計算是不可能的。
解決這個問題的方法主要有兩種:
1.先求解阻力系數(shù)ψ再根據(jù)通式計算
劉農(nóng)(R·Ltinnon)提出,為了確定與已知d(或已知v0)相對應(yīng)的ψ或Re,必須找出
個中間參數(shù)。這個參數(shù)是已知d,或已知v0的函數(shù)。如果從中間參數(shù)中消去v0(或消去d),
那末所尋求的ψ或Re將是該中間參數(shù)的函數(shù)。
因求v0或d,故R=G0。
從上述各式中可以看出。Re2c或Re2ψ都是不包含v0的無量綱中間參數(shù);c/Re或ψ/Re都是不包含d的無量綱中間參數(shù)。這樣就可以利用李萊曲線,事先按c與Re或ψ與Re對應(yīng)值,計算出Re2c或Re2ψ,以及c/Re或ψ/Re,選用相應(yīng)公式,結(jié)合給定流體和給定物料(即ρ、μ和d、δ),可直接算出所需利用的中間參數(shù)值,再根據(jù)Re2c或Re2ψ(求d
時,根據(jù)c/Re或ψ/Re)。
2.里亞申柯中間參數(shù)曲線法
里亞申柯是利用劉農(nóng)提出的兩個無量綱的中間參數(shù)Re2ψ及ψ/Re。在李萊lgψ=f(lgRe)曲線的基礎(chǔ)上,同樣使用對數(shù)坐標(biāo),分別繪制了另外兩條中間參數(shù)曲線,即
lgRe2ψ= f(lgRe)曲線和lgψ/Re=f(lgRe)曲線。
若已知球形物體的粒度d、密度δ以及流體介質(zhì)的密度ρ和粘度μ時,求ν0的方法是先計算出Re2ψ,然后在圖2-7曲線上找出相應(yīng)的Re值,代入公式直接計算ν0。再有就是在圖2-7找出Re值后,利用李萊曲線得到阻力系數(shù)ψ,然后代入公式也可以。
如果已知球形物體的ν0、δ和流體介質(zhì)的ρ、μ,求沉降顆粒的粒度d。其方法相仿,先計算出ψ/Re,并在圖2-8找到相應(yīng)的Re值,代入式即可。當(dāng)然也可在已知Re后從李某曲線上查得ψ值,再代入公式,同樣可求出d值。
除上述兩種方法之外,在工程流體力學(xué)中,為了簡化計算,采用諾漠圖法。在具備所
有已知條件后,可由已繪制的諾漠圖上直接查讀。
第四節(jié) 礦粒在靜止介質(zhì)中的自由沉降
礦粒與球形顆粒相比,唯一區(qū)別是形狀。因此,研究礦粒在靜止介質(zhì)中的沉降過程,
其實質(zhì)就是分析形狀對顆粒運動的影響。
一、礦粒與球形顆粒相比沉降狀態(tài)的差異
實際礦粒與球形顆粒相比其主要特點有兩方面:一是礦粒形狀大多是不規(guī)則,而且體
形又非對稱;二是礦粒表面粗糙,表面積大。
基于上述兩個特點,礦粒在介質(zhì)中沉降運動時,它與球形顆粒相比,其運動狀態(tài)的差