粉体工程期末重点总结

第二章粉体粒度分析及测量

1.粉体：由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。

2.三轴径：以颗粒的长度，宽度和高度定义的粒度平均值称为三轴径。

3.投影径：Feret diameter (a) : 在特定方向与投影轮廓相切的两条平行线间距.

Martin diameter (b): 在特定方向将投影面积等分的割线长.

Krumbein diameter (c)：(定方向最大直径）最大割线长

Heywood diameter (d)：(投影面积相当径): 与投影面积相等的圆的直径.

4.形状指数：将表示颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数, 它是对单一

颗粒本身几何形状的指数化.（扁平度，伸长度，表面积，体积形状因数，球形度）5.形状系数：在表征粉末体性质,具体物理现象和单元过程等函数关系时,把颗粒形状

的有关因素概括为一个修正系数加以考虑,该系数即为形状系数。用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。

6.颗粒粒度的测量：（1）沉降法：当光透过悬浮液的测量容器时，一部分光被放射或

吸收，另一部分光到达光传感器，将光强转化为电信号。透过光强与颗粒投影面积有关，颗粒在力场中沉降，可用托克斯定律计算其粒径大小，从而得到累积粒度分布。重力场光透过沉降法：测量范围为0.1~1000微米，悬浮液密度差大时，颗粒沉降速度快。中科院马兴华发明了图像沉降法。将沉降过程可视化。离心力场透过沉降法：该法适合测纳米级颗粒可测量0.007~30微米的颗粒，与重力场相结合，上限可提高到1000微米。（2）激光法：常见的有激光衍射法和光子相干法，重复性好，测量速度快，但对几纳米的式样测量误差大，范围为0.5~1000微米。

7.颗粒形状的测量与表征：图像分析法和能谱法。傅里叶级数表征法和分数维表征法

第三章 粉体的填充与堆积特性

1. 粉体的填充指标：（1）容积密度：在一定填充状态下，单位填充体积的粉体质量，也称表观密度（p B =填充粉体的质量/粉体填充体积）（2）填充率：在一定填充状态下，颗粒体积占粉体的比率（ =粉体填充体的颗粒体积/粉体填充体积εφ-==1V Vp ）（3）空隙率：空隙体积占粉体填充体积的比率V Vc V Vp V =-=ε

2. 等径球体的规则填充：（1）两种约束方式（正方形，特征是90度角；等边三角形，特征是60度角）（2）三种稳定构成方式(a.下层球的正上面排列着上层球b.下层球和球的切点上排列着上层球c.下层球间隙的中心排列着上层球)

3. 六种填充模型：（正方系）立方最密填充（最疏），正斜方体填充，面心立方体填充，（六方系）正斜方体填充，楔形四面体填充，六方最密填充（最密）。

4. 单元体：取相邻接的八个球并连接其球心得一块平行六面体成为单元体。

5. 不等径球的填充：a. Horsfield 填充：最小空隙率为0.039作为排列征的排列为Horsfield 最紧密填充 b. Hudson 填充：当三角形空隙中球的尺寸比为0.1716时，最小空隙率为0.1130，这样的排列成为Hudson 填充。

6. 不同尺寸颗粒的最紧密堆积：孔隙率最小时粗颗粒的质量分数为0.67。孔隙率随大小颗粒混合比变化而变化，小颗粒粒度越小，孔隙率越小。

第四章 粉体的湿润

1． 液桥：粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体时，称为液桥。

2． 粉体层中静态液体的四种存在型式：

（1）摆动状态：颗粒接触点上存在透镜状或环状液相，但液相互不连接；

（2）索链状态：随液体量增多，液环长大，颗粒空隙中的液相相互连接成网状结构，空气分布于其间；（3）毛细管状态：颗粒间所有空隙全被液体充满，粉体层表面存在气液界面；（4）浸渍状态：颗粒全浸在液体中，存在自由液面。

3.颗粒间的五种附着力：（1）分子间引力（2）颗粒所带异号静电荷引力（3）附着水分的毛细管力（4）磁性力（5）颗粒表面不平滑引起的机械咬合力

第五章粉体的流变学

1.摩尔圆画法

2.破坏包络线

3. 几种摩擦角的概念

a.摩擦角：粉体从运动状态变为静止状态，由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角統称为摩擦角。

b.安息角：粉体粒度较粗状态下由自重运动所形成的角

c.壁面摩擦角：指粉体与壁面之间的摩擦角，反应了粉体层与固体壁面的摩擦性质。

d.滑动摩擦角：指单个颗粒与壁面之间的摩擦性质。

4. 粉体压力饱和现象：当粉体层填充高度达一定值后，p（铅垂应力）值趋于常数值，这一现象称为粉体压力饱和现象。

5. 动态超压现象：卸料时，离筒仓下部约1/3高度处，壁面收到冲击，反复载荷的作用其做大压力可达静压的3~4倍，这一现象为动态超压现象。

6. 料斗铅垂方向的压力分布(有一定的卸料宽度，形成卸料压力)

7. 粉体重力流动状态作图：

漏斗流：发生在平底的料仓中或带料斗的料仓中，由于料斗的斜度太小或料斗壁太粗糙以致颗粒料难以沿着料斗壁滑动，颗粒料是通过不流动料堆中的通道到出口的，通道通常是圆锥形的。特点：先入后出。

整体流：发生在带有相当陡峭而光滑的料斗筒仓内，物料从出口的全面积上卸出，流动通道与料斗壁是一致的。特点：先进先出。

9.有效屈服轨迹：通过坐标原点作一条直线与密实应力圆相切，则该条直线就称为有效

屈服轨迹EYL。

10.有效内摩擦角：有效屈服轨迹与横坐标之间的夹角即为有效内摩擦角δ。

11.颗粒存储和流动时的偏析：

偏析：是指粉体颗粒在运动、成堆或从料仓中排料时，由于料径、颗粒密度、颗粒形状、表面特性等差异而引起的粉体组成呈现不均质的现象。常发生在粒度分布

较宽的自由流动颗粒粉体中。