粉体力学课件：3 粉体静力学 (9) 粉体压力计算.pptx

1、第三讲第三讲 粉体静力学粉体静力学2 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 第三讲第三讲 粉体静力学粉体静力学3 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 帕斯卡定理帕斯卡定理Pressure and stress, respectively, in liquids and bulk solids5 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大

2、连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 ph6 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 222()444zzBzzzzzzDDgDD 4ddzzBgzDtanrr7 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 rrzzK4tanddzzzzBKgzD4tanexp()zzKCzD4ddzzBgzDtanrr8 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tanexp()zzKCzD4tan4ta

3、n4tanddexp()exp()ddzzKKKCzCzzzDDD4tandexp()dBKCgzzD4tanexp()4tanBKgDCCzKD9 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tanexp()4tanBzzKgDCzKD0z 0zz04tan4tan1 exp()exp()4tanBzzKKgDzzKDD04tan4tan=1 exp()exp()4tanBrrzzKKgDKzKzDD04tan4tantan=1 exp()tanexp()4BrrKKgDzKzDD 10 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体

4、工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 0004tan4tan1 exp()exp()4tanBzzKKgDzzKDD04tan4tan=1 exp()exp()4tanBrrzzKKgDKzKzDD04tan4tantan=1 exp()tanexp()4BrrKKgDzKzDD 4tan1 exp()4tanBzzKgDzKD=rrzzKtanrr11 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 41 exp4tanwBzzrrzzwwzzKgDzKDKK HerAD4412 粉体力学粉体力学 大连理工

5、大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tanzzBgDK4tanrrBgD4BgDwzBzDgD24wrrwtan13 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tanzzBgDK4tanrrBgD4BgD9502. 01/6/5 . 0490. 035. 043eDzKKzzzzww14 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tanzzBgDK15 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学

6、流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 16 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 1 sin0.2171 siniAK16 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 1 sin4.5991 siniPK17 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan0.153163.852 1 kPa4tanAKzzBDzzAgDeeK17 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学

7、流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 0.15313.856 1 kPazrrAzzKe0.153tan2.452 1 kPazwrre 18 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 18 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan0.153163.852 1 kPa4tanAKzzBDzzAgDeeK0.15313.856 1 kPazrrAzzKe0.153tan2.452 1 kPazwrre 19 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设

8、计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan3.25610.533 1 kPa4tanPKzzBDzzPgDeeK19 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 3.2562.451 1 kPazrrPzzKe3.256tan0.434 1 kPazrre 20 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 20 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan3.25610.533 1

9、4tanPKzzBDzzPgDeeK3.2562.451 1zrrPzzKe3.256tan0.434 1zrre 21 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 21 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 22 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 222()tan ()tan d(d) ()tan zzBzzzzHzg HzzHz dd2 ()tancos2 ()tansincoscosrrz

10、zHzHz23 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 222()tan ()tan d(d) ()tan zzBzzzzHzg HzzHz dd2 ()tancos2 ()tansincoscosrrzzHzHz2d2d()tanzzrrBgzHzHz2(tantan)dd()tanzzzzBKgzHzrrzzKrr 2(tantan)dd()tanzzzzBKgzHz24 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 tan2(1)tanmKdd()zzzzBmgz

11、Hz当当m=1时，时，()()ln()mzzBCHzg HzHz当当m1时，时，()()1mBzzgC HzHzm25 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 当当m=1时，时，()()ln()mzzBCHzg HzHz当当m1时，时，()()1mBzzgC HzHzm0z 0zz当当m1时，时，0(ln)()ln()zzBBHzgHHg HzHzH当当m1时，时，0()()()11mBBzzgHgHHzHzmHm26 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 0z

12、 0zz当当m1时，时，0(ln)()ln()zzBBHzgHHg HzHzH当当m1时，时，0()()()11mBBzzgHgHHzHzmHm()1limBzzzHg Hzm27 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 ()1limBzzzHg Hzm()1limlimrrzzBzHzHKKg Hzmtantan()1limlimrrBzHzHKg Hzm()1limBzzzHg Hzm28 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 1 sin0.2171 sin

13、iAK28 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 1 sin4.5991 siniPKtan115.251tanPmK29 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 015.251()110.68811 kPamBBzzg HzgHHzmmHzz29 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 15.2513.16411 kParrPzzKzz 15.251tan0.56011 kParrzz 30 粉

14、体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 30 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 锥角附近应力正比于距锥角顶点的距离。锥角附近应力正比于距锥角顶点的距离。 31 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 D DC CA AB B主动态主动态被动态被动态D DH Hy yz z主动态主动态被动态被动态转换面转换面粉体设备破坏，通常发生在排料的瞬间32 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设

15、计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 33 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan1exp()4tanBAzzAgDKzKD34 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan1exp()4tanBArrzzgDKKzD4tantan1exp()4BArrgDKzD,4tan1exp()4tanBAzz HAgDKHKD4tan1exp()4tanBAzzAgDKzKD35 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理

16、工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 ,4tan1exp()4tanABzz HAKgDHKD,4tan4tan1 exp()exp()4tanPPBzzzz HPKKgDyyKDD36 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 ,4tan1exp()4tanABzz HAKgDHKD,4tan4tan1 exp()exp()4tanPPBzzzz HPKKgDyyKDD4tan11()exp()4tan4tanPBBzzPAPKgDgDyKKKD37 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体

17、与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 ,4tan1exp()4tanABzz HAKgDHKD,4tan4tan1 exp()exp()4tanPPBzzzz HPKKgDyyKDD4tan11()exp()4tan4tanPBBzzPAPKgDgDyKKKD38 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 4tan11()exp()4tan4tanPBBzzPAPKgDgDyKKKD4tan(1)exp()4tan4tanPBBPrrPzzAKgDgDKKyKD4tantan(1)exp()44PBBPrrAKgDgD KyKD39

18、 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 21 sin()1 sinPirrPArrAiKK40 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 随内摩擦角的增加而迅速增加随内摩擦角的增加而迅速增加/PArrrr41 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 111,1()()()11mBBzzzz HgHHyg HymHm111,1()()()11mPBPBrrPzzPzz HKgHHyKg HyKKmHm

19、111,1tan()tan(tan)()11mPBPBrrPzz HKg HyKgHHyKmHm 42 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 43 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 44 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Qualitative distributions of major principal stress, 1, bulk density, b, and gas ov

20、erpressure, pe, vs. vertical coordinate, z, during discharge of a finegrained bulk solid from a mass flow silo应力降低，应力降低，密度降低，密度降低，孔隙率上升。孔隙率上升。真空真空出口高压出口高压阻碍流动阻碍流动双翻板阀门双翻板阀门和旋转阀和旋转阀45 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Qualitative distributions of wall normal stress, w, and mean ver

21、ticalstress, v (dashed, only in Figs. a and c), vs. the vertical coordinate (within the silos lines of major principal stress, 1, are plotted)主动应力场被动应力场46 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Wedge insertWedge insert in a wedge-shaped mass flow hopper; qualitative distributions of th

22、e wall normal stress, w, and the mean vertical stress, v, vs. silo height; the lines of major principal stress, 1, 47 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 改流体对应力值的影响改流体对应力值的影响 Strusch发现，当改流体放在柱体区域，改流体上载荷最大。将改流体放在锥体部分时，大部分区域的载荷和应力减小 在排料状态下柱体区域形成的较大载荷是由于流动方向改变而造成的由主动状态转为被动应力状态而引起的48 粉体

23、力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Flow factor, ff, for conical hoppers and e = 40 Jenike绘制了一系列的图表确定流动因子。每一个图表都是对相应的料斗几何形状和固定的有效摩擦角才有效。不同图表的有效摩擦角变化步长为10。曲线的值代表不同的ff 值，如果值不是恰好是图表中的数值，那么流动因子需要采用插值的方法进行计算。质量流动的边界（虚线）49 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Flow factor, ff, for conical hoppers and e = 30& 4050 粉体力学粉体力学 大连理工大学流体与粉体工程研究设计所大连理工大学流体与粉体工程研究设计所 刘凤霞刘凤霞 Flow factor, ff, for conical hoppers and e = 50& 60