由上述各公式可知,不论是已知d求v0,还是已知v0求d,都要知道阻力系ψ,而ψ又
与Re有关。从雷诺数Re公式可看出,要想求出Re。,又必须预先知道v0和d,因此,求v0或d,直接使用这些公式计算是不可能的。
解决这个问题的方法主要有两种:
1.先求解阻力系数ψ再根据通式计算
刘农(R·Ltinnon)提出,为了确定与已知d(或已知v0)相对应的ψ或Re,必须找出
个中间参数。这个参数是已知d,或已知v0的函数。如果从中间参数中消去v0(或消去d),
那末所寻求的ψ或Re将是该中间参数的函数。
因求v0或d,故R=G0。
从上述各式中可以看出。Re2c或Re2ψ都是不包含v0的无量纲中间参数;c/Re或ψ/Re都是不包含d的无量纲中间参数。这样就可以利用李莱曲线,事先按c与Re或ψ与Re对应值,计算出Re2c或Re2ψ,以及c/Re或ψ/Re,选用相应公式,结合给定流体和给定物料(即ρ、μ和d、δ),可直接算出所需利用的中间参数值,再根据Re2c或Re2ψ(求d
时,根据c/Re或ψ/Re)。
2.里亚申柯中间参数曲线法
里亚申柯是利用刘农提出的两个无量纲的中间参数Re2ψ及ψ/Re。在李莱lgψ=f(lgRe)曲线的基础上,同样使用对数坐标,分别绘制了另外两条中间参数曲线,即
lgRe2ψ= f(lgRe)曲线和lgψ/Re=f(lgRe)曲线。
若已知球形物体的粒度d、密度δ以及流体介质的密度ρ和粘度μ时,求ν0的方法是先计算出Re2ψ,然后在图2-7曲线上找出相应的Re值,代入公式直接计算ν0。再有就是在图2-7找出Re值后,利用李莱曲线得到阻力系数ψ,然后代入公式也可以。
如果已知球形物体的ν0、δ和流体介质的ρ、μ,求沉降颗粒的粒度d。其方法相仿,先计算出ψ/Re,并在图2-8找到相应的Re值,代入式即可。当然也可在已知Re后从李某曲线上查得ψ值,再代入公式,同样可求出d值。
除上述两种方法之外,在工程流体力学中,为了简化计算,采用诺漠图法。在具备所
有已知条件后,可由已绘制的诺漠图上直接查读。
第四节 矿粒在静止介质中的自由沉降
矿粒与球形颗粒相比,唯一区别是形状。因此,研究矿粒在静止介质中的沉降过程,
其实质就是分析形状对颗粒运动的影响。
一、矿粒与球形颗粒相比沉降状态的差异
实际矿粒与球形颗粒相比其主要特点有两方面:一是矿粒形状大多是不规则,而且体
形又非对称;二是矿粒表面粗糙,表面积大。
基于上述两个特点,矿粒在介质中沉降运动时,它与球形颗粒相比,其运动状态的差