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纤维性粉尘自由沉降速度问题的研究

作　者: 郁飞
导　师: 周亚素
学　校: 东华大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 沉降速度纤维性粉尘球形度斯托克斯粒径
分类号: TU834
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 119次
引　用: 2次
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内容摘要

本文主要研究了纤维性粉尘自由沉降速度的计算方法，并进行了实验研究。作者首先回顾了对于该类问题所取得的一些理论和实际上的成果。作者发现，对于纤维性粉尘的沉降问题的研究，目前所能查阅的文献资料很少，对这方面的研究还不够深入。这些都是由于该类粒子形状的各向不同性使得问题变的复杂化。因此，若直接从纤维性粉尘下手似乎困难重重。与此相反，球形粉尘自由沉降速度方面的研究已经比较成熟，形成了一些被人们广泛接受的理论和计算方法。因此，本文作者首先对纤维性粉尘进行了受力分析，建立了受力方程；然后，通过引入球形度，把纤维性粉尘精确的当量成球形粉尘，从而可以用计算球形粉尘自由沉降速度的方法来计算纤维性粉尘，作者据此建立了求解纤维性粉尘沉降速度的理论模型；为了验证上述理论模型的正确性，作者搭建了实验台，并且分析了所有可能影响实验结果的因素，消除不利影响，以求精度尽可能的达到的最高。作者以棉、麻、毛纤维为例，用上述理论模型计算了其自由沉降速度；然后，对同样的纤维开展实验，对实验结果进行分析和总结，并把结果与理论计算结果进行比较，进一步完善所建立的数学模型。其次，作者从过滤特性的角度出发，考虑了纤维性粉尘如何精确的当量为球形粉尘的问题。传统的方法是用斯托克斯粒径来解决这个问题，但是，这种方法的前提是要知道该纤维性粉尘的自由沉降速度，这就给实际操作带来了很大的麻烦。作者通过引入球形度，找到了当量直径的计算方法；同时，作者利用实验的结果求出各个纤维的斯托克斯粒径，与上述结果进行比较与分析，证明了该种计算当量直径的方法是切实可行的。

全文目录

第一章绪论  11-23
  1.1 本文的研究背景和研究意义  11-13
  1.2 颗粒性粉尘自由沉降速度的研究现状和文献综述  13-18
  1.3 纤维性粉尘自由沉降速度的研究现状  18-19
  1.4 本课题的主要工作  19-20
  参考文献  20-23
第二章纤维性粉尘自由沉降速度数学模型的建立  23-35
  2.1 引言  23
  2.2 纤维性粉尘自由下落过程的运动特性  23-25
  2.3 纤维性粉尘的当量直径  25-27
  2.4 阻力系数的确定  27
  2.5 纤维性粉尘自由沉降速度计算的数学模型的建立  27-31
  本章小结  31-32
  参考文献  32-35
第三章纤维性粉尘自由沉降速度数学模型的模拟计算与分析  35-53
  3.1 引言  35-38
  3.2 单个棉纤维沉降速度的计算  38-41
  3.3 棉纤维长度对其沉降速度的影响  41-43
  3.4 棉纤维直径对其沉降速度的影响  43-44
  3.5 纤维长度和直径对沉降速度的影响程度的比较  44-46
  3.6 苎麻自由沉降速度的计算  46-48
  3.7 羊毛自由沉降速度的计算  48-49
  3.8 棉、麻、毛计算结果的比较分析  49-50
  本章小结  50-51
  参考文献  51-53
第四章纤维性粉尘沉降速度的实验测定与结果分析  53-68
  4.1 实验内容和测试原理  53-59
    4.1.1 引言  53
    4.1.2 纤维直径测定  53-54
    4.1.3 实验内容  54-59
  4.2 实验结果分析  59-65
    4.2.1 实验结果与理论计算结果比较  59-61
    4.2.2 斯托克斯粒径与本文所用当量直径的比较  61-62
    4.2.3 结论  62-65
  本章小结  65
  参考文献  65-68
第五章结论与展望  68-70
  1 结论  68-69
  2 展望  69-70
附表1 阻力系数关联式汇总表  70-77
附表2 球形颗粒的阻力系数与雷诺数的对应值  77-80

纤维性粉尘自由沉降速度问题的研究

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