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返回1第三章机械分离(非均相混合物的分离)返回23-1引言一、机械分离通过机械力（重力、离心力或压差）分离非均相混合物的单元操作。二、机械分离的目的及重要性1.使原料得到提纯和净化2.获得中间产品或成品3.回收有用物质4.机械分离在环境保护方面具有重要的作用三、机械分离的常用方法1.筛分2.沉降3.过滤返回3沉降:(1)依靠某种作用在粒子上的力(重力、离心力）（2）利用非均相混合物中各物质的ρ差异（3）使之发生相对运动，而将不同物质分离的过程沉降过程与物理学中的自由落体是否相同？它们间有何区别？区别：沉降：流体对下落固体颗粒的阻力不能忽略d=0.1~300m自由落体：流体对下落固体颗粒的阻力可以忽略d>300m因为沉降依据的有重力或离心力，重力沉降离心沉降所以沉降又可分为第二节沉降分离返回4一固体颗粒在流体中的沉降运动1．颗粒沉降运动中的受力分析d，s的球形颗粒(1)作用力重力gds36离心力rudadtsrs23366（一）重力沉降原理—沉降速度返回5(2)浮力重力场gd36离心力场rudt236(3)阻力两种阻力：包括表皮阻力和形体阻力。当颗粒速度很小时，流体对球的运动阻力主要是粘性摩擦或表皮阻力。若速度增加，便有旋涡出现，即发生边界层分离，表皮阻力让位于形体阻力。阻力大小的计算仿照管路阻力的计算，即认为阻力与相对运动速度的平方成正比。返回6返回72u220()24fudpA阻力2．沉降速度与阻力系数（1）重力沉降速度u0总合力=重力-浮力-阻力=颗粒质量×加速度返回8重、浮一定，u，阻力，加速度加速度=0时，u=u0——沉降速度36sFdggd36042220du043143sdgusd―()―)―)―()mg33颗粒的直径颗粒的密度(kg/m流体的密度(kg/m重力加速度常数返回9（2）离心沉降速度返回1024(327)3strduur—颗粒实际运动速度在径向上的分量—方向：由圆心指向外；—轨迹：逐渐扩大的螺旋线，2trumamrr离心力Ft―,u―,/rmrms颗粒旋转半径在旋转半径为处的颗粒切线速度返回11（3）公式成立假定条件—其它因素对u0的影响①颗粒为球形；②颗粒沉降时彼此相距较远，互不干扰—自由沉降③容器壁对沉降的阻滞作用可以忽略即④颗粒直径不能小到受流体分子运动的影响即（4）阻力系数因次分析)(Re0f00Redud—颗粒直径,0—u颗粒沉降速度>100Dd容器直径颗粒直径300>>2mdm返回12阻力系数~Re0关系图返回13①层流区(Stokes区)3.0Re0...