顆粒在介質(zhì)中的干涉沉降——均勻粒群的干涉沉降

由密度、粒度和形狀相同或相近的顆粒組成的粒群，它們在介質(zhì)中沉降時，由相互摩擦、碰撞等原因產(chǎn)生的機械阻力，主要取決于粒群在介質(zhì)中的容積濃度或松散度。已經(jīng)提出許多個計算均勻粒群干涉沉降速度的公式，其中，有代表性和應(yīng)用較廣的是里亞申科公式，即

式中 v_ct和v₀———顆粒的干涉沉降和自由沉降速度，m/s；

———粒群的容積濃度和松散度，小數(shù)；

n———指數(shù)，與顆粒的粒度和形狀有關(guān)（見表1和2）。

按摩爾朗德（Moreland）等的研究，n值還與雷諾數(shù)有關(guān)，其關(guān)系示于圖1中。雷諾數(shù)按計，v₀為自由沉降末速度。

表1 n值與粒度的關(guān)系（形狀為多角形）

表2 n值與形狀的關(guān)系（顆粒粒度1mm）

公式（4-26）適于粒群容積濃度不大，較大和較小粒度之比值小于1.5的情況。

另一類v_ct的方法是把沉降著的粒群看作是一種過濾介質(zhì)，在其中，自下而上通過液流。所提公式適于溶積濃度較大，或松散度較小的情況。公式如下：

群將發(fā)生按性質(zhì)不同的分層。其有下述幾種情況：

上述情況和臨界上升水速經(jīng)試驗證實。但在解釋這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因上有不同的觀點。

里亞申科認(rèn)為，懸浮體是按各粒群的相對密度分層的，相對密度大的粒群粒在下，相對密度小者在上層。按此觀點，得出

中國礦業(yè)學(xué)院和中南工業(yè)大學(xué)的學(xué)者作了研究，分別提出了稍有不同的臨界上升水速公式，下述公式與實測值較為接近，即

粒群懸浮體分層的事實和上述論點，對分級和重選過程中礦粒的松散分層有一定的實際意義。