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第1章 颗粒的尺寸和性质1

1.1 引言1

1.2 颗粒尺寸及测量方法1

1.2.1 非球形颗粒的当量直径3

1.2.2 粒度测量方法7

1.3 粒度分布和平均粒径14

1.3.1 密度函数14

1.3.2 常用分布函数15

1.3.3 颗粒系统的平均粒径20

1.4 固体材料的性质21

1.4.1 物理吸附21

1.4.2 形变和断裂24

1.4.3 热学性质28

1.4.4 电特性31

1.4.5 磁学特性34

1.4.6 材料密度36

1.4.7 光学特性36

符号表37

参考文献39

习题40

第2章 固体颗粒碰撞力学42

2.1引言42

2.2 刚体间的相互作用43

2.2.1 球体的共线碰撞43

2.2.2 球体的共面碰撞44

2.3 固体材料弹性接触理论46

2.3.1 平衡态固体介质的应力关系46

2.3.2 无限大固体颗粒介质中某点的合力48

2.3.3 固体颗粒介质在半无限大边界上的力50

2.3.4 无摩擦球体触碰的赫兹理论55

2.3.5 摩擦球触碰理论60

2.4 弹性球体碰撞68

2.4.1 弹性球体的正面碰撞68

2.4.2 摩擦弹性球体的碰撞71

2.5 非弹性球的碰撞75

2.5.1 塑性形变的发生75

2.5.2 碰撞恢复系数77

符号表80

参考文献81

习题82

第3章 动量传递和电荷转移84

3.1 引言84

3.2 颗粒-流体间的相互作用84

3.2.1 曳力84

3.2.2 巴塞特力85

3.2.3 萨夫曼力及其他与梯度有关的力92

3.2.4 球体旋转引起的马格纳斯效应和马格纳斯力94

3.3 颗粒间的相互作用力和场力98

3.3.1 范德瓦耳斯力98

3.3.2 静电力101

3.3.3 碰撞力101

3.3.4 场力102

3.4 单个颗粒的运动104

3.4.1 BBO方程104

3.4.2 通用运动方程105

3.5 电荷的产生和转移108

3.5.1 固体颗粒的静态带电109

3.5.2 颗粒碰撞导致的电荷转移116

符号表121

参考文献123

习题126

第4章 传热与传质基础128

4.1 引言128

4.2 导热128

4.2.1 静止流体中单个球形颗粒的传热129

4.2.2 弹性球体颗粒碰撞中的导热131

4.3 对流换热136

4.3.1 在单相流中强迫对流的量纲分析136

4.3.2 在均匀流动中单个球体的传热137

4.3.3 拟单相流中的对流换热139

4.4 热辐射141

4.4.1 单颗粒散射141

4.4.2 对颗粒的辐射加热146

4.4.3 气体介质中弥散颗粒辐射的一般考虑148

4.4.4 通过等温、漫散射介质的辐射152

4.5 传质153

4.5.1 扩散和对流153

4.5.2 传质和传热的类比155

符号表157

参考文献158

习题160

第5章 基本方程162

5.1 引言162

5.1.1 欧拉连续介质方法162

5.1.2 拉格朗日轨道法163

5.1.3 颗粒间碰撞的动力论模型164

5.1.4 欧根方程164

5.1.5 小结164

5.2 单相流动模型165

5.2.1 通用输运定理和通用守恒律165

5.2.2 控制方程166

5.2.3 动力论和输运系数168

5.2.4 湍流流动的模拟172

5.2.5 边界条件177

5.3 多相流的连续介质模型180

5.3.1 平均值和平均定理180

5.3.2 体积平均方程188

5.3.3 体积-时间平均方程191

5.3.4 输送系数和湍流模型194

5.3.5 颗粒相的边界条件203

5.4 多相流轨道模型203

5.4.1 定轨道模型204

5.4.2 随机轨道模型206

5.5 碰撞支配的稠密悬浮体的动力论模型208

5.5.1 密相输运定理209

5.5.2 流体力学方程212

5.5.3 成对碰撞的分布函数213

5.5.4 本构关系216

5.6 通过填充床的流动方程221

5.6.1 达西定律221

5.6.2 直管毛细管模型222

5.6.3 欧根方程223

5.7 量纲分析及相似性229

5.7.1 稀疏悬浮体气力输送系统的放大关系229

5.7.2 流化床的放大关系230

符号表234

参考文献237

习题240

第6章 气固两相流中的本征现象242

6.1 概述242

6.2 磨蚀和磨损242

6.2.1 塑性磨蚀和脆性磨蚀243

6.2.2 磨蚀磨损的部位245

6.2.3 磨损机理250

6.3 气固混合物的热力学特性251

6.3.1 密度、压力及状态方程252

6.3.2 内能和比热254

6.3.3 状态的等熵变化255

6.4 通过气固悬浮系统的压力波257

6.4.1 声波257

6.4.2 正激波263

6.5 不稳态性267

6.5.1 分层管流中的波运动268

6.5.2 连续波和动力波278

6.6 颗粒和湍流间的相互作用283

符号表286

参考文献289

习题291

附录 标量、向量和张量的符号意义293

名词索引296