气溶胶力学及应用

1绪论1．1基本概念1．2气溶胶的形成与分类1.2.1粉尘1.2.2烟1.2.3烟尘1.2.4雾1.2.5霾1.2.6烟雾1.2.7雾霾1．3气溶胶粒子的物化特1.3.1粒子的密度1.3.2粉尘的安置角1.3.3粒子的表面积1.3.4凝聚与附着1.3.5湿润性1.3.6粉尘的磨损性1.3.7粒子的光学性质1.3.8粒子的电学性质1.3.9粒子的自燃性和爆炸性1．4气溶胶的表征量1.4.1气溶胶的浓度1.4.2气溶胶的粒度1．5气溶胶研究的意义复习思考题2气溶胶的粒径和粒径分布2．1气溶胶的粒径2.1.1粒子的形状2.1.2单一气溶胶粒径的定义2．2气溶胶的粒径分布2.2.1气溶胶粒子的统计直径2.2.2气溶胶的粒度分布（分散度）2.2.3粒径的频谱分布复习思考题3气溶胶粒子的等速直线运动3．1气溶胶粒子的作用力和运动方程3.1.1气溶胶粒子的作用力3.1.2气溶胶粒子的运动方程3．2球体的缓慢运动—斯托克斯定律3．3气溶胶粒子的阻力系数3.3.1球形粒子的阻力系数3.3.2肯宁汉修正3.3.3非球形粒子的阻力特征 3．4气溶胶粒子的*终沉降速度3．5气溶胶粒子的壁效应和均一电场中的运动3.5.1气溶胶粒子的壁效应3.5.2气溶胶粒子在均一电场中的运动3.6气溶胶粒子等速直线运动的数值模拟复习思考题4气溶胶粒子的非等速直线运动4．1运动的基本方程4．2没有外力作用时气溶胶粒子的运动4.2.1运行时间4.2.2运行距离4.2.3张弛时间和停止距离4．3在重力作用下气溶胶粒子的运动4.3.1到达*终沉降速度前的运动4.3.2*终沉降速度4.3.3斯托克斯区在重力作用下粒子的运动4．4在周期性外力作用下气溶胶粒子的振动4.5气溶胶粒子非等速直线运动的数值模拟复习思考题 5气溶胶粒子的曲线运动5．1气溶胶粒子曲线运动时的—般理论5．2在重力作用下气溶胶粒子的曲线运动5.2.1层流中气溶胶粒子的运动5.2.2紊流中气溶胶粒子的运动5．3层流情况下气溶胶粒子在静电场中的运动5.4在离心力场中气溶胶粒子的运动5.4.1理想旋风除尘器的分离原理5.4.2斯托克斯区旋风除尘器的收集效率5.4.3艾伦区旋风除尘器的收集效率5.5在热力作用下气溶胶粒子的运动5.6气溶胶粒子曲线运动的数值模拟复习思考题6气溶胶粒子的纤维过滤理论6．1气溶胶粒子在圆柱体上的沉降机理6．2绕圆柱体的速度场6.2.1理想流体绕无限长圆柱体的流动6.2.2拉姆场（Lamb）6.2.3桑原-黑派尔场6.2.4皮切对桑原-黑派尔场的扩展6．3纤维过滤的阻力6.3.1理想流体对圆柱体的绕流6.3.2黏性流体绕圆柱体流动时的阻力6.3.3纤维过滤器的理论阻力6.3.4半经验阻力公式6．4纤维过滤器的收集效率6.4.1手机效率6.4.2截留效率6.4.3惯性沉降效率6.4.4粒子的截留和惯性沉降6．5纤维间的干扰和综合收集机理6.5.1纤维间的干扰影响6.5.2收集机理的综合 6．6纤维过滤器的特征和非稳定过滤6.6.1纤维过滤器的特征6.6.2非稳定过滤复习思考题7气溶胶粒子的水滴捕集理论7．1气溶胶粒子在球体上的截留作用及惯性沉降7．2水滴群的收集效率7.2.1水滴群的收集效率计算方法一7.2.2水滴群的收集效率计算方法二复习思考题8气溶胶粒子的扩散与沉降8．1扩散的基本定律8.1.1菲克扩散定律8.1.2扩散系数8．2在静止介质中气溶胶粒子的扩散沉降8.2.1平面源8.2.2对垂直墙的扩散8.2.3半无限原始分布时的扩散8.2.4重力场中的扩散8．3层流中气溶胶粒子的扩散8.3.1管中气溶胶粒子向筒壁的沉降8.3.2均一速度场中气溶胶粒子的扩散8．4气溶胶粒子向圆柱体和球体的扩散8.4.1气溶胶粒子向圆柱体的扩散8.4.2气溶胶粒子向球体的扩散8．5气溶胶粒子在大气中的紊流扩散与沉降8.5.1有界条件下的气溶胶粒子在大气中的扩散数学模型8.5.1有效源高H的计算8.5.3扩散参数的确定8.5.4粒子在地面上的沉降复习思考题 9气溶胶粒子的凝并9．1热凝并9．2在内力场影响下气溶胶粒子的凝并9.2.1范德华力（分子力）9.2.2荷电粒子9．3在外力场影响下气溶胶粒子的凝并9.3.1电场和磁场凝并9.3.2声场凝并9.3.3流场中的梯度凝并复习思考题10气溶胶粒子的静电沉降10．1电场强度与电晕电流10．2气溶胶粒子的荷电10.2.1场荷电10.2.2扩散荷电10．3荷电气溶胶粒子在静电场中的运动与沉降10.3.1荷电气溶胶粒子在静电场中的运动10.3.2荷电粒子在静电场中的沉降10.3.3在收集极板不同位置处气溶胶粒子的沉降量10.3.4在电荷影响下气溶胶粒子在圆柱上的沉降10．4影响静电除尘器性能的其他因素10.4.1粒子比电阻的影响10.4.2非均一气流分布的影响10.4.3漏风和粒子再飞扬的影响复习思考题11气溶胶力学理论在矿山粉尘分布数值模拟中的应用11.1数值模拟软件及控制方程的建立11.1.1数学模型的选定11.1.2数值模拟软件的选择11.1.3数值模拟控制方程的建立11.2地下矿山粉尘分布中的应用11.2.1综放工作面粉尘分布的数值模拟 11.2.2综掘工作面粉尘分布的数值模拟11.2.3采场爆破粉尘分布的数值模拟11.3露天矿山粉尘分布中的应用11.3.1露天矿穿孔设备作业粉尘分布的数值模拟11.3.2露天矿爆破粉尘时空分布的数值模拟11.3.3露天矿运输路面粉尘分布的数值模拟11.4金属矿山井下破碎站粉尘分布中的应用11.4.1破碎硐室粉尘分布的数值模拟11.4.2胶带输送巷道粉尘分布的数值模拟11.4.3卸矿站粉尘分布的数值模拟11.5钻爆法施工隧道粉尘分布中的应用11.5.1爆破后粉尘分布的数值模拟11.5.2钻孔粉尘分布的数值模拟 11.5.3喷射混凝土粉尘分布的数值模拟11.5.4出渣运输粉尘分布的数值模拟复习思考题附录附录1标准大气压下干空气的物理参数附录2水的物理参数附录3误差函数表参考文献