下面介绍几种常用的粒径定义方法。 (1)用显微镜法 观测颗粒时,采用如下几种粒径表示方法:定向直径 ,也称马丁(Martin)直径,为各颗粒在投影图上按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度,如图5—1(b)所示。 投影面积直径d ,也称黑乌德(Heywood)直径,为与颗粒投影面积相等的圆的直径,如图5一l(c)所示。 若颗粒投影面积为A,则d =(4A/π)1/2 测定时可得到筛分直径,为颗粒能够通过的最小方孔的宽度。(3)用光散射法 测定时,一殷采用如下两种定义:斯托克斯(stokes)直径d ,为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的球的直径。空气动力学当量直径da,为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度(ρ )的球的直径。斯托克斯直径和空气动力学当量直径是除尘技术中应用最多的两种直径,原因在于它们与颗粒在流体中的 动力学行为密切相关。 综上所述,粒径的测定和定义方法可归纳为两类: 一类是按颗粒的几何性质来直接测定和定义的,如显微镜法和筛分法; 另一类则是按照颗粒的某种物理性质间接测定和定义的。如斯托克斯直径、等体积直径等。粒径的测定方 法不同,其定义方法也不同,得到的粒径数值往往差别很大,很难进行比较,因而实际中多是根据应用目的来 选择粒径的测定和定义方法。 此外,粒径的测定结果还与颗粒的形状密切相关。通常用圆球度来表示颗粒形状与球形颗粒不一致程度的 度量。 圆球度是与颗粒体积相等的圆球的表面积和颗粒表面积之比。以 表示,它的值总是小于1。(数值越接受1,表示越接近球形) 二、粒径分布 粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒的个数(或质量或表面积)所占的比例。也称粉尘的分散度。 以颗粒的个数表示所占的比例时,称为个数分布; 以颗粒的质量表示所占比例时,称为质量分布。 以颗粒的表面积表示所占比例时,称为表面积分布。 除尘技术中多采用粒径的质量分布。 下面以粒径分布测定数据的整理过程来说明粒径分布的表示方法及相应定义。 1.个数分布 (1)个数频率:第i 粒径间隔中的颗粒个数ni 与颗粒总个数ni 之比(或百分比),即: (2)个数筛下累积频率:为小于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之经(或百分比),即: 注:F=0.5时所对应的粒径d 50 称为个数中位粒径(NMD) (3)个数频率密度:指单位粒径间隔时的个数频率。 2.质量分布假设所有颗粒具有相同的密度,颗粒的质量与其粒径的立方成正比。则颗粒以个数表示的粒径分布,可以 转换为以颗粒的质量表示的粒径分布。 质量频率: 质量筛下累积频率:小于第i间隔上限粒径的所有颗粒发生的质量频率,即质量筛下累积频率: 同理,质量筛下累积频率G=0.5时对应的粒径d 50 ,称为质量中位粒径(MMD);质量频率密度最大时所对 应的粒径称为质量众径。 为了更好地理解上述概念,请看例题5-1。 3.平均粒径 为了更加简明地表示颗粒的某一物理特性和平均尺寸的大小,往往需要求出颗粒群的平均粒径,下面给出 几种常用的平均粒径表示方法: 长度(算术)平均粒径 pipi 证明过程:由式(5-6)可知, pipi pipi pisv 几何平均粒径用每一个粒子粒径表示: lndlnd 、中位直径d50 、几何平均直径 相等;而对于非对称性分布的,有d 讲解例题5-2。