丝网除沫器,兴化市东骏石化丝网填料厂官网,电话:13905269264 - 丝网除沫器长纤维高速过滤器水头损失方程

水头损失是过滤中的重要参数，是决定过滤过程操作条件及能耗的主要因素，因此，为达到过滤过程设计和操作的合理性，须首先了解过滤水头损失对操作条件的依赖关系及其计算公式；另外，对长纤维高速过滤器，过滤过程中的水头损失还与滤床的压缩程度相关，并进而影响到纤维床层的传质效率。故在建立过滤过程传质动力学方程之前，也须首先了解长纤维高速过滤器水头损失的影响因素，并建立描述水头损失的数学方程式。
在釆用半经验、半理论的数学模型法对滤液流经过滤器床层的水头损失的研究中，目前有两种基本理论，即水力半径理论和曳力理论。对于处于蠕动流状态下的孔隙率较低的颗粒床中的滤液流动，其阻力损失主要决定于滤液所流经的固体颗粒的表面积，因而可以单位流动空间的表面积相等为准则，对过滤过程进行合理简化，并保证在水头损失即压降方面的等效性，据此简化便得到流体通过多孔介质的毛细管束模型，亦即水力半径模型。此模型只在压降方面与原过程等效，而在其他方面则失去效用。以此模型为基础经数学处理，便得到描述颗粒床过滤水头损失的Carman-Kozeny 方程⑴。
已有的研究表明，水力半径理论仅适用于床层孔隙率小于0.7的情况⑵，文献［3〜5］中的试验研究均表明，Carman-Kozeny方程不适用于孔隙率较大的纤维球和胶囊挤压式丝网除沫器纤维过滤器等纤维滤床的水头损失的计算，而采用曳力理论则可建立与试验数据基本吻合的水头损失方程，因此，曳力理论被认为更适用于纤维过滤器这类高孔隙度过滤材料的过滤。
曳力理论认为，滤料介质相对于流体为一种“障碍物”，流体的流动对“障碍物” 产生曳力，而“障碍物”则反过来对流体产生阻力。以此理论，流体通过高孔隙度纤维床层的流动被简化为流体绕过纤维的一维黏性流动，流体在每一位置处所受阻力可借Navier-Stokes方程计算，各处阻力总和即为流体通过过滤床层的压力降。
曳力理论首先由Emersleben于1924年提出，试图用数学方法解决流体对平行于流动方向排列的纤维的黏滞流体曳力动力学问题伍，7〕。随着研究的不断深入，相继出现了三种模型：单元模型、Oseen模型和Brinkman模型。

跟此文章相关的产品