固体物料的细小粒子,叫做颗粒。
在建筑材料工业生产过程中,常常遇到流体与颗粒相接触并发生相对运动的过程。例如,气固系统的分离、分级以及粉状物料的输送,气流中颗粒的干燥、预热、煅烧以及冷却;液固系统(悬浮液)的洗选、浓缩(脱水、增稠)、过滤等。
从力学角度研究固体颗粒与流体之间发生相对运动的规律,以及它们之间相互作用的规律,并应用这些规律来解决实际问题,这就是颗粒流体力学的内容。
目的:掌握颗粒流体力学的知识,进一步研究与之密切相关的热工学、化学方面问题,以达到更有效地从事控制、改进和设计生产过程。
颗粒流体是包含固体颗粒和流体的两相流动系统,这些系统的各个过程均具有以下的共同特点:
(1) 系统中除了固体颗粒以外,至少另有一种流体(气体或液体)同时存在。
(2) 系统中除了颗粒与流体的运动外,往往还存在其他传递过程(相内或相界面的能量和质量的传递)以及同时进行着的化学反应过程。
(3) 系统中至少存在着一种力场(重力场、惯性力场、磁或电力场等)。
(4) 系统中颗粒的粒径约为10-5~10cm(近似地说介于烟雾中最大颗粒或微尘中最小颗粒和立窑的粒料之间)。
颗粒流体的两相流动按其本身系统性和作用过程可分为三种典型情况:
(1) 流体穿过固定的颗粒层(固定床)的流动,例如立窑中粒料的煅烧、移动式炉篦上熟料的冷却以及过滤层收尘等过程;
(2) 当流体速度增加到一定程度,固定颗粒层呈现较疏松的活动(假液化)状态(流化床)的流动,例如流态化烘干预热、粉状物料的空气搅拌以及空气输送斜槽的气力输送等过程;
(3) 流体与固体颗粒相对运动速度更高,颗粒在流体中呈更稀的悬浮状态(连续流态化)的流动,例如悬浮预热分解、沉降、收尘、分级分选、气力输送等过程。

