工程流体力1.doc
工程流体力学
主讲: 冯进
长江大学机械工程学院
§2流体静力学
流体静止包括两种情况：一是流体对绝对坐标系（地球）整体是静止的；另一种情况是流体整体对绝对坐标系是运动的，但流体内部没有相对运动，称为相对静止。研究绝对静止和相对静止液体的平衡状况，这是本章讨论的内容。
§2.1液体静压强及其特点
一、压强
在静止或相对静止的流体中，单位面积上沿内法线方向的表面力称为压强。从静止液体中，取一微元体（如图），作用于上沿的内法线方向的作用力为，则根据定义
二、静压强有两个特点
1)．静压强的方向永远沿着作用面的内法线方向，理由如下：
(1)如果静压强不垂直于作用面，则可分解为正应力和切应力。根据流体的特点，切应力存在必然引起相对运动，这与静止液体假设矛盾，故切应力必须为零。压强垂直于作用面。
(2)正应力有拉应力和压应力之分，假如压强方向与作用面外法线方向一致，那么流体受到拉力，根据流体特性，流体不能承受拉应力，只能承受压应力，故压强方向与作用面内法线方向一致。
2).静止流体的某一点压强大小与作用面的方位无关，任意一点的静压强在各个方向上相等。
在静止流体中，任取一四面体，则各面受力情况如图示：
斜面BCD的压力，如果质量力它在三个方向上的分量为: ,
。根据立体几何知道，四面体的体积为:，若流体的密度为ρ，根据理论力学可以写出四面体上诸力对各坐标轴的平衡方程式为：
§2.2静止流体平衡微分方程
一、平衡微分方程
在静止流体中围绕某一点A取一六面体，A点的压强为p ，表面力中只有沿内法线方向作用在六个面上的压力，各个面上的压强如图示。六面体的质量在坐标上的分量为：
首先，沿X方向建立平衡方程，即：
整理得：
(4)
同理在Y和Z方向上分别有：
(5)
(6)
因此，用矢量表示：
二、流体静止时质量力必须满足的条件
静止流体的平衡微分方程可以写成：
两边取旋度，有：
三、质量力有势
对于静止的不可压缩均值流体，其密度ρ等于常数，静止流体的平衡微分方程可写成：
两边取旋度，有：
上式说明对于静止的不可压缩均值流体，质量力有势。
四、等压面和等压面方程
1.等压面定义
若某连续曲面上各点的压强相等，则称为该曲面为等压面。不同流体的分界面等皆为等压面，如自由界面、不同液体的分界面。
2.等压面方程
按照多元函数全微分的定义，有：
故：
当某个面上压强等于常数时，dp=0。这时可以得到等压面方程：
上式表明质量力沿等压面移动，其做功为零，也说明质量力垂直于等压面，这是等压面重要的性质。如果已知质量力方向，可求等压面的几何形状。当质量力仅为重力时，等压面必定为水平面。互不掺混的两种流体的分界面也是等压面。
§2.3绝对静止液流体的压强分布
一、绝对静止流体的压强基本方程
1.不可压缩均值流体
绝对静止液体所受到的质量力只有重力，取坐标轴如下图所示，则单位质量流体的质量力为：
根据平衡微分方程，有：
解得：
对于点1和2的关系，则有：
若质量力仅为重力，根据等压面方程：
则有：
这说明绝对静止流体的等压面为水平面，自由界面上各点的压力相等，所以自由面为等压面。
2.可压缩流体
可压缩流体的密度是随压强变化的，故不能象不可压缩流体那样进行简单积分，只有知道密度变化关系后才能积分。假设可压缩流体为气体，对完全气体的等温过程，有：
p0为等压面Z=Z0面上的压强。
二、测量标准
压强的度量有两种标准，一是绝对压强标准，它以真空为起点，物理真空情况下压强为零。另一个是表压强，它是以大气压强为起点，把压强等于一个大气压作为零。正值叫表压强，负值叫真空度。
压强除了用pa的单位表示外，也常用液柱高度来表示，即：代表某点的压强所对应的液柱高度。常见有水银柱压力表和酒精柱
压力表。
三、液柱式测压仪器
测量压强的仪表叫压力表，利用液柱高度测量压强称为液柱压力表。之间的作用力在作用面上的表现。
1.气压计
故，。因此，
2.测压管
3.U 形管压力表
建立等压面1-1，在等压面上建立平衡方程：
4.U 形管差压计
建立等压面1-1，在等压面上建立平衡方程：
§2.4相对静止流体
相对静止是指流体整体对绝对坐标系（地球）有相对运动，但液体内部各部分彼此间没有相对运动。对于这样的相对静止流体，其压强和等压面又是怎样的呢？现在我们讨论这个问题。
一、等加速直线运动容器中的液体
1.任意点的压强
设盛有液体的容器沿水平面以加速度a 作等加速直线运动，除受到垂直向下的重力外，还受到惯性力的影响。惯性力大小等于液体的质量乘以运动加速度，方向与运动方向相反。即有：
此时，压强增量的全微分方程为：
积分得：
积分常数C 这样选定，取坐标点（0，H），即：
2.等压面方程
根据等压面方程，积分得：
由上式可见，C取不同的常数，代表不同的等压面。等压面很多，但我们最关心的是自由面，即。自由面方程为：
二、等角速度旋转容器中的液体
1.任意一点的压强
设容器以等角速度绕Z轴旋转，此时流体相对于容器没有相对运动，同时流体之间也没有相对运动，因此，作用于流体上的力有重力和水平离心力。
2.等压面方程
根据等压面方程，积分得：
当r=0时，z=z0,p=p0，为自由界面，故：
例：如图示，有一圆柱形敞口容器，半盛以水，若已知D＝300mm，H＝500mm，h＝300mm。当此容器绕其立轴等角速旋转时，问当转速n多大时，水面恰好达到容器的边缘? 作用在容器底面上的静水总压力与旋转前相比有什么不同？为什么？
§2.5平面上的液体总压力
工程上进行结构设计时，如果这些结构与液体相接触，常常需要计算作用在面上的总压力及其位置，总压力的作用点在流体力学中称为压力中心。现在通过下例来说明计算液体作用在平面上的总压力的一般原理。
如图，平面AB 是一个垂直于纸面并与水平面成的斜面，其面积为S ，根据静压强的物理性质。①某点的压强在各个方向上相等，②作用方向与作用面的内法线方向一致。故作用在平面上各点的力的方向是相同的，属于平行力系。因此，可根据力学原理来求液体的总压力的大小和作用点。
一、平面与液体接触侧的总压力及其作用点
1.总压力的大小
设液面上受到的大气压强为p a，平面的一侧与液体接触，另侧与大气接触或不接触。当另侧与大气接触时也受到大气压强的作用。现在讨论与液体接触侧斜面上的压力。在点(0,y)处，压强有：
2.总压力的作用点（压力中心）
总压力的作用点在流体力学上称为压力中心。根据力学上平行力系的力矩原理，诸分力对某轴的力矩之和等于合力对该轴的力矩。对X 轴求力矩有：
二、平面与大气接触侧的总压及作用点
当平面的另一侧与大气接触时，作用于该侧面的总压力为:
对X 轴的力矩。
当平面的另一侧与大气不接，有：
三、平面受到的总压力及其压力中心
当平面另一侧未受到大气作用时，总压力P=P内，压力中心Y D=Y D内。当平面外侧受到大气压作用时，总压力为：
压力中心为：
例1：如图示,一直径为1m的园形平板闸阀与水平面成夹角α=300，用铰链连于O点，H0=5m,闸门质量m1=1000kg。背面暴露在大气中，求①闸阀受到的液体总压力和压力中心；②为保持闸门关闭，水平力 F 应为多大？
解1）求作用在闸门上的总压力
液面上作用有大气压，闸门背面也作用有大气压，故在计算时可以不考虑大气压强的影响。总压力为：
2）求压力中心
3）求F
根据力矩平衡原理，作用在闸板的诸力对铰结点的力矩和为零。
故：
对于圆来说形心必在圆心，y c=R ，S=πR2。对通过形心的X轴的惯性矩。
例2：如图示，有一圆柱形容器，直径D＝1.2m，顶盖上在r0＝0.43m处开一小孔，安装敞口测压管。完全充满水，当此容器绕其立轴旋转时测压管中的水位y＝0.5m。问多大转速n下使顶盖受到的静水总压力为零？
§2.6曲面上的液体总压力
在平面上由于各点的压强方向相互平行且成线性变化，因此，求解总压力是比较容易的。而在曲面上，由于各点随深度的变化不是直线变化，且方向也不相同，这样就增加了分析问题的复杂性。为了方便起见，以1/4园柱面为例来分析，所得结论将同样适合于空间曲面。这里仅研究液体与曲面接触侧的压力。
例：贮水容器上有三个半球形的盖，设D=0.5m，h=1.5m，H=2.5m。试求作用在每个盖上的总压力的大小。
§2.7物体在绝对静止液体中的受力
一、浮体和潜体
在静止流体中的物体存在两种状态，一种情况是物体部分淹没在液体中，另一部分暴露在气体中，这时把物体称为浮体。另一种情况是物体完全淹没在液体中，这时把物体称为潜体。无论是浮体或潜体，要受到液体对它的作用力，其合力称之为浮力，方向与重力方向相反。
二、物体受到的浮力
1.绝对静止液体中任意点的压强
2.物体在绝对静止液体中受到的作用力
上式表明物体在绝对静止液体中受到的浮力方向向上，其大小等于被物体排开的液体的重量。
三、物体在绝对静止液体中受到的浮力矩
浮力对坐标原点的力矩可表示为：
四、物体在绝对静止液体中的平衡及其稳定性
1.物体在绝对静止液体中的平衡
物体在绝对静止液体处于平衡位置时，必须满足：重力与浮力的平衡，重力对某点的力矩与浮力对同一点的力矩的平衡。根据平衡条件，要求重力与浮力大小相等方向相反，且作用线重合。设物体的质量为m，其质心坐标为（ x C， y C，z C），则重力与浮力的平衡关系有：
重力对坐标原点的力矩为：
则重力与浮力的力矩平衡关系有：
故：
因此，重心C（质心）和浮力中心B必定在同一铅垂线上。
2.物体在绝对静止液体中的平衡稳定性
在绝对静止液体中的物体,当受到较小的倾覆力矩作用且在倾覆力矩消失后能否恢复到平衡位置的问题称为浮体的稳定性问题。
平衡时，重心C（质心）和浮力中心B必定在同一铅垂线上，存在如下关系：
必然存在三种情况：
若，则平衡是稳定的。因为物体受力稍倾时，F z和mg所构成的力偶力图恢复平衡位置。若，则平衡是不稳定的。因为F z 和mg构成的力偶将物体倾翻(参看图)。
过控
过程装备与控制工程专业导论作为一个化机人，我有必要也有义务去了解化机的来龙去脉，去感受化机的脉搏，去触摸化机美妙的前景，还有他深刻的内涵。 追本溯源 众所周知，化机已走过60多年的风风雨雨，相对于那些老牌专业，化机是个年轻人，但相对于计算机这些新兴产业，化机无疑是底蕴深厚，让我们一起回忆化机走过的曲折的历程，去体会化机前辈的不懈努力。 中国“过程装备与控制工程专业”的前身是“化工机械专业”，成立于20世纪50年代初期。自成立以来，已曲曲折折地走过了近50年的路程。专业初创时期，以苏联模式为蓝本，我们的前辈呕心沥血，把中国的化工机械专业办得初具规模、培养了一大批化工机械专业教学、科研、设计、制造与使用的中坚力量。 1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业。1952年全国高校大调整，天津大学、浙江大学、华东化工学院、华南工学院、成都工学院、杭州化工学校(中专班)化工学院中一般都设有化工机械系。例如，华东化工学院在1952年建校初期的三个系分别为无机工业系、有机工业系和化工机械系。化工机械系中设有化工机械专业。在1957年增设了化学工程学专业。1958年又增设了化工机械制造和化工自动控制两个专业。在恢复研究生招生后，华东化工学院和浙江大学的化工机械专业成为全国首批硕士点和博士点，定名为化工过程机械专业。早期的化工机械专业基本上是化工的底子再加上机械。60年代以后化学工程专业兴起，促使不少老学校对化工机械专业淡化了化工的基础。与此同时，西方压力容器技术的空前发展又为化工机械专业展现了一个崭新的、广阔的空间。各校根据自身条件形成了各自的特色。有些学校以研究压力容器为主，有些学校继续拓展过程设备的研究或化工机器的研究。 英美国家的化工系一般分成两个专门化方向：一部分搞工艺，一部分搞设备。当时按照苏联的模式，化工与机械并重。既要读机械系的机械课程，又要读化工系的化工课程。专业课要修化工设备课程，但其中化工机械的内容较少。因为苏联有两个专业：化工机械和机械设计制造。 1954年，请来了苏联专家杜马什涅夫，在大连工学院讲学。杜马什涅夫(ДОЦЕНТ)是莫斯科化工机械学院副教授。全国各校选派了12位教师和10位研究生去进修，重新修订教学计划。进修班人员认为，不能盲目照抄苏联课程。他们考察了大连、吉林等地的苏联援建项目。由大连工学院出面，召集了天津大学、浙江大学、华东化工学院等校教师与杜马教授一起制定中国第一份化工机械专业的教学计划。 中国的化工机械专业并不是完全苏联模式的翻版，它还吸纳了欧美国家化工和机械专业的特点： （1）从美国、英国回来的老一辈教授主持了学科建设。 （2）美国麻省理工（MIT）单元操作和英国压力容器技术在课程体系中有所反映。 培养的化工机械毕业生要做什么工作？当时的思路是化工厂需要大量能够从事化工设备运转的工程技术人员，包括设备的采购、安装、维护及零配件管理等方面的工作。主要是应该有一定的设计能力。从教学角度，大学不宜教授运转、维修，应该教授设计，教授原理和原则。设备与机器的关系是以设备为主，以机器为辅。因为设备是非定型的，需要设计，而机器是定型的，只要会选用就行。容器、塔器、换热器、反应器等属于设备，机器有干燥机、离心机、破碎机、过滤机等。后来把破碎机去除了，把它们归到了矿山机械中去。学生的毕业设计主要做蒸馏塔、吸收塔等的设计。杜马认为这是符合中国实际的。
国民经济核算-由资金流量表(实物)分析收入分配情况
由资金流量表（实物）分析收入分配情况 由国民经济核算课程所学习的内容可知，资金流量表是以全社会资金运动为对象，核算各部门资金的来源和运用，反映全社会各种资金在各部门间的流量、流向及其相互关系。是反映常住者之间以及常住者和非常住者之间经济交易的矩阵表式。我国资金流量核算将实物交易和金融交易共同纳入核算范围，核算内容由两部分组成，一部分是反映商品流转状况的，称为收入分配部分；另一部分是反映资金流转状况的，称为金融交易部分。 其中，资金流量核算（实物交易部分）作为对国内生产总值核算内容的补充，其覆盖了从增加值创造到非金融投资的价值收支过程，提供了有关收入分配过程的详细信息。 为了对目前人们极为关注的收入分配情况进行分析，故于《中国统计年鉴2012》中选出了2000年及2009年的资金流量表数据进行分析。其中，2009年资金流量表如下所示：
如我们所知，资金流量表是一种二维平衡表，采用交易项目×机构部门的矩阵结构。故在此可以分别从交易项目及机构部门角度去分析。 一、结构分析i （一）交易项目分析 1、劳动者报酬的部门结构 由2009年资金流量表数据可知，该年度我国住户部门共得到劳动者报酬166957.9亿元。做反映劳动者报酬的部门结构饼图（见图1-1），可以看出：有44%的劳动报酬来自非金融企业部门支付，36%的劳动者报酬来自住户部门，17%来自政府部门，而来自金融机构和国外部门的比重过小则可以忽略不计。 图1-1 2009年劳动者报酬的部门结构 数据表明非金融企业部门是最大的劳动者报酬支付部门；而住户部门之所以占有相当大比重在于我国国民经济核算中对个体经营收入的处理方式有关：根据我们在课堂上所学内容知，中国的混合收入和雇员报酬一起都记录为劳动者报酬；此外，政府支付的劳动者报酬也很可观，在一定程度上反映出中国政府规模之大。 2、原始收入与可支配收入的部门结构 根据资金流量表内容，做反映增加值、原始收入与可支配收
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能量流动和物质循环 能量流动和物质循环主备人参与者 新授使用时间教者 1、描述生态系统中的能量流动； 2、描述生态系统中的物质循环； 3、说出生态系统中能量的最终来源。 重点：1、概述生态系统中的能量流动； 2、描述生态系统中的物质循环。 难点：生态系统中的物质循环和能量流动 讨论、点拨 教师讲述、谈话与学生讨论相结合。 搜集相关的视频、图片、阅读材料等资料，制成演示文稿 教学过程（主要环节） 集体备课个性展示 生态系统中能量的源头是太阳能，而生态系统中的物质却是由地球提供的。地球为什么能为生物源源不断地提供各种物质呢？比如，生物在不停的呼吸过程中，每天都要消耗大量的氧，为什么我们并未感到大气中的氧不断减少呢？原来，在生物群落与无机环境之间，物质是不断地循环的。 提问：什么是生态系统的物质循环？ （回答概念）
提问：概念中的物质是指什么？ （回答：是组成生物体的基本化学元素。教师补充说明，不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。） 提问：概念中所说的循环是什么？ （回答：是物质往返运动。） 提问：概念中所说的生态系统指的是什么？ （回答：地球上最大的生态系统——生物圈。） 学生讨论：光合作用、呼吸作用及分解作用等有关知识。 出示光合作用过程示意图投影片 提问：根据图回答，光合作用过程中碳的传递过程。 （回答：略） 出示呼吸作用过程示意图投影片 提问：根据图回答，呼吸作用过程中碳的传递过程。 （回答：略） 提问：微生物的分解作用是指什么？ （回答：略） 提问：碳在无机环境中的存在形式怎样？ （回答：略） 提问：滥伐森林对碳循环有何影响？ （回答：碳循环过程受阻，大气中碳的含量就会明显增多。） 提问：化石燃料的燃烧对碳循环又有什么影响？
粉体力学
颗粒:人工或天然制成的粒状物。一般指固体颗粒。粉体:大量具有相互作用的微小固体颗粒的集合体。 粉体的特点：1、具有固体的抗变形能力；2、具有与液体相类似的流动性；3、粉体不是连续体，受压后体积缩小类似气体性质。 粉体的种类：按成因分类：自然粒体、工业粉尘、人工粒体；按粒度大小分类：粗粒、细 化学活性。可塑性能好：没有固定的外形。流动性好：便于输送、储存、混合、成型等单元操作。物化性质：电、磁、光、声、热；吸附、湿润；溶解；燃烧。 粉粒体：颗粒（＞100 μm）；粉体（1～100μm）；超细粉体（0.1～1μm）；纳米粉体（＜0.1μm）。 粉体的粒子学特性包括粉体粒径、粒径分布、粒子形状、密度、流动性、堆积密度、比表面积等。 尺寸分布的概念：原因：粉体是有不连续的微粒组成，属于多分散系统。因此粉体颗粒的粒径不是单一的，通常会在一定范围内连续取值。即颗粒的大小服从统计学规律。粉体的力学性能，不仅与其平均粒径的大小有关，还与各种粒径的颗粒在粉体中所占的比例有关。为了表示粉体中颗粒大小组成情况，必须要用粒度分布的概念。定义及意义：描述粒径分布的状态。通常是指某一粒径的颗粒在整个粉体中所占的比例。有了粒度分布的数据，就不难求出这种粉体的某些特征值，如平均粒径等从而可以对成品粒度进行评价。 尺寸分布的基准：1．作为分散系统的粉体，其颗粒的大小服从统计学规律。单个颗粒的粒径是在某一范围内随机取值，对整个粉体，可以用采样分析的方法来测量粒度分布。（频率分布与累积分布）2．尺寸分布可以取个数、长度、面积、体积（或质量）等4个参数中的一个作为基准。粒度分布的基准取决于粒度分布的测定方法。如用显微镜法测定粒径分布时常用个数基准；用沉降法时用质量基准。 测量/描述方法：将连续的粒度分布范围分成多个离散的粒级，测出各粒级中颗粒的个数或质量百分数。显微镜法；计数器法：个数分布数据。筛分析法；沉降法：个数分布数据；数学函数法：概率理论或近似函数的经验法寻求数学函数，以描述粒度分布。 中位粒径D50：粉体物料的样品中，把样品的个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径。最频粒径Dmod：频率分布坐标图中，纵坐标最大值对应的粒径。即在颗粒群中个数或质量出现概率最大的颗粒粒径。若f(Dp)已知，令f(Dp)的一阶导数为零，可求出Dmod。若D(Dp)或R(Dp)已知，其二阶导数为零，可求出Dmod。 标准偏差：分布的标准偏差，即粒径Di对平均粒径的二次矩的平方根。它反映分布对D平的分散程度。分布函数中的两个参数D平和 完全决定了粒度分布。 粉体密度的概念：粉体的密度系指单位体积粉体的质量。由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。粉体的密度根据所指的体积不同分为真密度、表观密度、松密度三种。ρ真=ρ表/(1-e) 概述：由于颗粒的形状多为不规则体，因此用一个数值去描述一个三维几何体的大小是不可
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《能量流动和物质循环》教案
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中国现金流量表指导白皮书 2013年04月30 日 SAP全球化研发服务部 SAP 中国研究院 SAP ERP 解决方案
2 中国现金流量表 v3.0 文档详细信息 ?2013 by SAP AG. All rights reserved. SAP, R/3, xApps, xApp, SAP NetWeaver, Duet, PartnerEdge, ByDesign, SAP Business ByDesign, and other SAP products and services mentioned herein as well as their respective logos are trademarks or registered trademarks of SAP AG in Germany and in several other countries all over the world. All other product and service names mentioned are the trademarks of their respective companies. Data contained in this document serves informational purposes only. National product specifications may vary.
White Paper v3.0 3 CONTENT 1.简要介绍 (4) 2.现金流量表版本 (4) 3.自动确定抵销科目 (10) 4.按凭证类型激活 (11) 5.定义行项目排序的优先级 (11) 6.自动抵销科目确定 (13) 7.手工抵销科目确定 (15) 8.现金流量表报表 (17) ? SAP 2012
电磁场的能量密度和能流密度
电磁场的能量密度和能流密度 电磁场能量 电磁场对电荷系统作功电磁能密度和电磁能流密度的表达式介质的极化能和磁化能 ( 1 ) 电磁场能量电磁场是一种物质。电磁场运动与其他物质运动形式之间能够互相转化，它们都具有共同的运动量度能量。这里，我们通过电磁场与带电物体相互作用过程中，电磁场能量和带电物体运动的机械能之间的相互转化，导出电磁场能量的表达式。能量是按照一定的方式分布在电磁场内的，而且随着电磁场的运动，能量将在空间中传播。引进：电磁能密度(体积电磁能) w，表示电磁场单位体积内的能量； 电磁能流密度矢量S，表示单位时间内流过与能量传输方向(矢量S 方向)垂直的单位横截面积的电磁能量( 2 ) 电磁场对电荷系统作功考虑空间某区域，设其体积为V，表面为A，自由电荷密度为e0，电流密度为j0. 以f 表示电磁场对电荷
的作用力密度， v 表示电荷的运动速度，则电磁场对 电荷系统所作功的功率为 f vdV, (V) 体积 V 内电磁场能量的增加率为 dw wdV dV, dt (V) (V) t 通过界面 A 流入 V 内的电磁能为 S d . (A) 能量守恒定律要求单位时间内通过界面 A 流入 V 内的 能量，等于场对 V 内电荷作功的功率以及 V 内电磁场 能量的增加率之和，即 (14.64) 利用奥 高斯公式可得，式 (14.64)的相应的微分形式是 (14.65) ( 3 ) 电磁能密度和电磁能流密度的表达式 ① 由洛仑兹力公式可得 f v ( E v B) v E ( v) E j 0. (14.66) ② 将麦克斯韦方程组中的式 S dA f vdV ( ) (V) (V) dV . f v.
粉体力学复习要点
粉尘爆炸：悬浮于空气中的可燃粉尘颗粒与空气中氧气充分接触，在特定的条件下瞬间完成的氧化反应，反应中放出大量的热，进而产生高温、高压现象。 粉尘爆炸的6个阶段： 1、（未反应带）颗粒表面的初期燃烧，温度尚未上升，氧化反应尚未开始。 2、（发泡带）外形无变化，随着粉体内的温度上升，粉体开始分解及放出挥发性成分，粉体起泡 3、（流运带）粉体温度继续上升，挥发性成分也在空气中广泛流动，但还未发生燃烧。 4、（反应带）挥发性成分流速增快 5、（燃烧带）燃烧反应加剧，发出旺盛火焰 6、（炽热带）处于火焰温度，光亮闪耀。 除重力外颗粒不再受任何外力的作用，此时的流动状态称为：自由流动 粉体自由流动型式： 1、全仓流（整体流）：整个粉体层在料仓内能够大致均匀地下降以至流出，其特点是：‘先进先出’。（流动性优良的粉体或细粒散体一般可实现全仓流） 2、核仓流（漏斗流）料仓内粉体层的流动区域呈漏斗形，粉体在储存设备的中心区域是流动的，但在边缘或壁面附近是静止不动的，造成部分先加入的物料后流出的结果，即‘后进先出’（锥角较大或粉体流动性能差时可见核仓流） 配位数：粉体堆积中与某颗粒接触的颗粒的个数。 球形度：与颗粒体积相等的球表面积与实际颗粒的表面积之比。 （球）当量径：往往以球为基准，把不规则形状的颗粒看作是某当量球。等球径就是与颗粒某几何量或物理量相当的球体直径。 视密度（粉体视在密度，堆积密度）：单位堆积体积V所含粉体质量m 。填充的粉体质量/粉体的填充体积。 破坏包络线：粉体开始滑移时滑移面上的切应力、正应力用坐标曲线来表示，并称这样的曲线为该粉体的破坏包络线。 破坏包络线的切线与正应力轴的夹角称为内摩擦角。 破坏角：说明破坏面方位的角度。 三轴压缩：给定水平压力（围压），然后用活塞单向压缩，变动铅锤压力，直至粉体破坏，记录下此时的铅锤压力的极限值。 分数维：维数是几何对象的一个重要特征量，它是几何对象中一个点的位置所需的独立坐标数目。在欧氏空间中，人们习惯把空间看成三维的，平面或球面看成二维，而把直线或曲线看成一维。也可以稍加推广，认为点是零维的，还可以引入高维空间，对于更抽象或更复杂的对象，只要每个局部可以和欧氏空间对应，也容易确定维数。但通常人们习惯于整数的维数。分形理论认为维数也可以是分数，构成分数维。 颗粒在刘体重的流动共分为四种典型状态： 1、绕流运动流体围绕颗粒流动 2、沉降运动固体颗粒在重力作用下或在流体动力的裹胁，在垂直方向上的运动。 3、透过运动流体穿过固体的颗粒层的流动 4、悬浮运动当流体速度增加到一定程度，促使固体颗粒层呈现较疏松的流态化悬浮运动状态。 粉体：工程上常把在常态下以较细的固体颗粒状态下存在的物料。（直观、狭义） 一切人工制造或天然形成的固体颗粒状物的集合体。 颗粒是粉体物料的最小单元。粉体具有“类固体与似流体”的性质，即松散性。 粉体的分类：
现金流流量表编制
现金流量表编制及注意事项 一、前言 ㈠现金流的重要性 现金流之于企业，如同血液之于人体，企业缺乏现金，就难免会出现偿债危机，最终走向倒闭。统计资料表明，发达国家破产企业中的80%，破产时账面仍是盈利的，导致它们倒闭的是因为现金流量不足。我国也不例外，内地珠海极具实力的巨人公司，亦是在盈利能力良好，但现金净流量不足以偿还到期债务时，引发财务危机而陷入破产境地的。可见，良好的盈利能力并非企业得以持续健康发展的充分条件，是否拥有正常的现金流量才是企业持续经营的前提。 ㈡现金流量表概念 现金流量表，是反映企业一定会计期间现金和现金等价物流入和流出的报表。编制现金流量表的主要目的，是为财务报表使用者提供企业一定会计期间内现金和现金等价物流入和流出的信息，以便于财务报表使用者了解和评价企业获取现金和现金等价物的能力，并据以预测企业未来现金流量。 很多时候投资者判断一家企业的质量是通过现金流量表来实现的，虽然A 股的很多投资者不屑。 ㈢IPO审核中现金流量表是审核重点 现金流量表是IPO审核重点内容，据统计（当然是据别人统计了），IPO反馈意见中，出现与现金流量表相关的意见的比例在60%以上。 ㈣现金流量表相关规定及披露要求 《企业会计准则第31号—现金流量表》 《企业会计准则第33号—合并财务报表》 《企业会计准则第31号—现金流量表》指南 《企业会计准则第33号—合并财务报表》指南 《企业会计准则讲解》 《公开发行证券的公司信息披露编报规则第15号—财务报告的一般规定》（2010年修订） 二、现金流量表编制原理及方法 ㈠现金的定义
1、现金，是指企业库存现金以及可以随时用于支付的存款。包括库存现金、银行存款（不包括不能随时用于支付的存款）、其他货币资金。 ⑴库存现金是指企业持有可随时用于支付的现金，与“现金”科目的核算内容一致。 ⑵银行存款是指企业存入金融机构、可以随时用于支取的存款，与“银行存款”科目核算内容基本一致，但不包括不能随时用于支付的存款。例如，不能随时支取的定期存款等不应作为现金；提前通知金融机构便可支取的定期存款则应包括在现金范围内。 ⑶其他货币资金是指存放在金融机构的外埠存款、银行汇票存款、银行本票存款、信用卡存款、信用证保证金存款和存出投资款等，与“其他货币资金”科目核算内容一致。 注：《企业会计准则讲解-现金流量表》认为现金中的其他货币资金与“其他货币资金”科目核算内容一致。 ⑷现金等价物，是指企业持有的期限短、流动性强、易于转换为已知金额、价值变动风险很小的投资。 期限短，一般是指从购买日起三个月内到期。现金等价物通常包括三个月内到期的债券投资等。权益性投资变现的金额通常不确定，因而不属于现金等价物。 注： ⑴目前流行的银行理财，如果是三个月以内的保本理财，笔者倾向于作为现金等价物，如果不是三个月以内的保本理财，则谨慎起见，还是不作为现金等价物。因为现在的监管层，都在打破刚性兑付，而银行理财层层嵌套很普遍，风险不易识别。 ⑵属于保证金性质的货币资金的处理 在资产负债表日后3个月内可以用于支付的，在编制现金流量表时不从“现金”中扣除。反之，在资产负债表日后3个月内不可以用于支付的，在编制现金流量表时应从“现金”中扣除。（参考：中国注册会计师协会专业技术咨询委员会咨询意见（三））
粉体科学与工程习题集(2013)
粉体科学与工程 习题集 南京工业大学材料科学与工程学院 二〇一三年二月
一、某厂用粉碎机粉碎砂岩，原料及粉碎产品的筛析结果如下表所示，试求原料及产品的算术、几何、调和平均粒径。 二、下表所列为一个试样的筛分分析原始数据 ①请在表内填出筛余累积量∑Wi。筛余累积百分数R（%）晒下累计百分数D（%）。（W-试样总量，克） ②在直角坐标纸上绘制筛析曲线（R累计分布和D累计分布）并求中位径d50和多数径dmod。
③由累计分布曲线填出频率分布数据表中的频率值 W Wi （%），并在筛析曲线图内绘制频率分布曲线。设取每粒级的粒度范围Δdp=200微米。 累计分布数据表 W=200克
频率分布数据表 三、Bond 裂纹粉碎理论公式中物料平均粒径的表达式，并利用该式计算第一题中原料及产品的平均粒径。
四、已知第一题中粉碎物料的单位功耗为8千瓦·时/吨，如果改变产品粒度为原来粒度的0.6倍（即产品粒度每级都缩小为原来的0.6倍），试求改变产品粒度（原粒度不变）后的单位功耗（千瓦·时/吨）。要求用三种理论分别计算，并评述结果。 五、利用第三、四题中数据或结果计算该工作条件下的Bond功耗指数Wi（焦耳/千克）。 六、破碎中硬石灰石，原料尺寸为700毫米，拟用颚式破碎机进行破碎。要求每小时产量为110吨，破碎后物料尺寸不超过180毫米，试选择破碎机规格。并计算其生产能力G、主轴转速n、理论安装功率N和电机功率N M。 （建议采用PEF900×1200颚式破碎机，已知e=150～200mm, S=30mm，б=1200kgf/cm2，E=(2～5)×105kgf/cm2） 七、某台颚式破碎机主轴额定转速n=240转/分，今欲提高其产量40%，有两种建议：一是将转速提高40%，二是将出口宽度e放大40%。试分别对两种建议进行计算和评述。（设电机容量有富裕） 已知： 转速公式n=47s tga/(r.p.m) 产量公式G= tga s e nsLρ) 2( 30+（t/hr）式中：tgα=0.4，动颚行程S=0.016m， 出口宽度e=0.1m, 出料口长度L=0.6m， 物料松散密度ρ(t/m3)， 物料松度系数μ=0.5。
烧结过程物质流和能量流分析
收稿日期:2006-12-12 联系人:胡长庆(063009)河北唐山河北理工大学冶金与能源学院 基金项目:国家自然科学基金重点项目(No .50334020) 烧结过程物质流和能量流分析 胡长庆1 张玉柱1 张春霞2 (1.河北理工大学冶金与能源学院 2.钢铁研究总院冶金过程工程与环境工程技术中心) 摘 要 采用物质流和能量流分析方法,提出了铁矿粉烧结过程物质流分析的核心问题,对铁素流、碳素流和硫素流的物理化学状态变化、耗散过程及其影响因素等进行了分析。研究表明:烧结工序铁素流变化主要是矿物形态、结构和冶金性能等的转化;固体燃料是碳素流输入的主要形式,而CO 2则是碳素流输出的主要形式;烧结过程具有脱硫功能,是气化脱硫过程,烟气中SO 2排放是硫素流输出的主要形式,应注意,烧结工序是钢铁制造流程主要的SO 2排放源。 关键词 烧结 物质与能量流分析 节能 SO 2排放 烧结是我国铁矿粉造块的主导生产工艺,是整个钢铁生产流程中重要的一环。烧结工序的物料处理量在钢铁联合企业中处于第二位,仅次于高炉炼铁,而能源消耗也仅次于炼铁及轧钢而居第三位,是现代钢铁制造流程中物质流、能量流流通量最大的工序之一。研究烧结过程的物质流、能量流将有利于提高资源、能源利用效率,降低环境负荷,并进一步促进钢铁工业实现生态化转型和可持续发展。 1 研究方法和研究内容 1.1 物质流分析方法 物质流分析(M aterial Flow Analysis )是在给定的时空系统内对物质流动与储存规律进行评价的一种系统分析方法,现已广泛应用于许多领域,如工业生态学、环境管理与保护、资源管理和废弃物管理,还是生命周期评价、生态平衡、环境影响等研究的基础[1]。 物质流分析是以物质守恒定律为基础,通过对特定系统内的投入与产出进行平衡分析,来描述和模拟系统内物质流动状态和过程,揭示系统行为,从而全面了解物质来源、路径、中间储存和最终散失的信息,以便更好地理解、设 计和控制人类社会中的物质。它有助于提高能源和资源利用效率,控制物质循环,实现环境保护、资源节约和保证可持续发展[1-3]。1.2 烧结过程物质流分析的核心问题 烧结过程是碳素以焦粉、煤粉等固体燃料形式与铁矿粉等混合,经煤气(由碳素转化而来,是碳素流的变形)点火后,经烧结转化为具有一定粒度和良好冶金性能的烧结矿,并排放出CO 、CO 2等气体的生产过程。烧结工序具有如下功能: (1)细散颗粒铁矿粉的加工处理器:烧结生产将各种粉状含铁原料在燃料燃烧产生的高温和一系列物理化学反应的作用下,通过生成一定数量的液相将矿粉颗粒粘结成多孔块状的烧结矿,同时去除结晶水、二氧化碳和硫等有害杂质;此外,烧结原料中还加入了熔剂,将高炉冶炼必须添加的熔剂及其在高炉内进行的反应移到烧结过程中进行,从而承担部分冶炼任务。 (2)高炉冶炼强化的基础:生产具有高品位、高强度、优良冶金性能、合理碱度的烧结矿,是现代高炉强化冶炼,降低资源、能源消耗的基础。目前大型高炉多使用碱度在2.0左右的高碱度烧结矿,配加部分球团矿和生矿,使入炉矿品位达到60%左右,3000m 3以上高炉利用系数可达到2.2t /(m 3·d )以上,入炉焦比降低到300kg /t 左右。 (3)含铁废弃物再资源化处理器:烧结生产 16 烧 结球团 Sintering and Pelletizing 第32卷 第1期2007年2月
电磁场的能量密度和能流密度
电磁场的能量密度和能流密度 ●电磁场能量 ●电磁场对电荷系统作功 ●电磁能密度和电磁能流密度的表达式 ●介质的极化能和磁化能 ( 1 ) 电磁场能量 电磁场是一种物质。 电磁场运动与其他物质运动形式之间能够互相转化，它们都具有共同的运动量度??能量。 这里，我们通过电磁场与带电物体相互作用过程中，电磁场能量和带电物体运动的机械能之间的相互转化，导出电磁场能量的表达式。 能量是按照一定的方式分布在电磁场内的，而且随着电磁场的运动，能量将在空间中传播。引进： 电磁能密度(体积电磁能) w，表示电磁场单位体积内的能量； 电磁能流密度矢量S，表示单位时间内流过与能量传输方向(矢量S方向)垂直的单位横截面积的电磁能量( 2 ) 电磁场对电荷系统作功 考虑空间某区域，设其体积为V，表面为A，自由电荷密度为ρe0，电流密度为j0. 以f表示电磁场对电荷
的作用力密度，v 表示电荷的运动速度，则电磁场对电荷系统所作功的功率为 ????) (d V V v f , 体积V 内电磁场能量的增加率为 ????????=)() (d d d d V V V t w V w t , 通过界面A 流入V 内的电磁能为 σ???-) (d A S . 能量守恒定律要求单位时间内通过界面A 流入V 内的能量，等于场对V 内电荷作功的功率以及V 内电磁场能量的增加率之和，即 ??????????+?=?-)()() (d d d A V V V t w V v f A S . (14.64) 利用奥-高斯公式可得，式(14.64)的相应的微分形式是 v f S ?-=??+??t w . (14.65) ( 3 ) 电磁能密度和电磁能流密度的表达式 ① 由洛仑兹力公式可得 0)()(j E v E v B v E v f ?=?=??+=?ρρρ. (14.66) ② 将麦克斯韦方程组中的式
资金流量表分析
资金流量表分析
2008年资金流量核算（实物交易和金融交易）表的分析（以2010年统计年鉴中的国民经济核算资料为依据） 一、实物交易部分 1、对劳动者报酬的部门结构 从统计年鉴中得到的各个部门劳动者报酬 表格 1 2008年我 国劳动者报酬支付的部门结构表 通过饼图观察各部门结构： 机构部门非金融企 业部门 金融 机构 部门 政府 部门 住户 部门 金额（亿元）67533.3 4325. 8 3215 5.9 55052. 1 比例0.42460.02720.20220.3461
图表 1 2008年我国劳动者部门报酬结构饼状图 从上面的结果中可以看出，劳动者报酬中非金融企业部门以及住户部门占有相当大的比例，分别达到42%和35%,说明我国劳动者报酬主要由住户以及普通企业供给，政府部门在中间占有比例非常小。 2、对财产收入的部门结构进行分析 部门非金融企业金融机构政府住户 运用19609.25838822531.4877923041.71655293637.5178064来源14428.39978223286.0748181787.956204411056.394422运用比例40.17%46.15% 6.23%7.45% 来源比例28.54%46.06% 3.54%21.87% 净额-5180.858606754.58702631-1253.7603487418.8766153表格 2 中国财产收入流量的部门结构表 图表 2 2008年我国财政收入的部门结构
从上图中我们可以看出金融企业部门是最大的财产收入支付部门；非金融机构财产收入的收支规模都很大；政府部门的财产收入收支额都较小；住户部门是最大的财产收入获得部门。 3、对原始收入与可支配收入的部门结构进行分析 部门非金融企业部 金融机构部门政府部门住户部门 门 增加值185950.2960314863.25049629688.99265283542.88662 初次分配总 70658.832369208.568001855391.236115180970.18985收入 可支配总收 62164.4241826838.237212367977.40305182429.54678入 表格 3 2008年中国国内生产总值、国民总收入与国民可支配收入的部门结构数据表 图表 3 2008年中国国内生产总值、国民总收入与国民可支配收入的部门结构柱形图 从以上图表可以看出非金融企业部门是增加值的主要创造者；住户部门为最大的原始收入占有部门；经过收入分配，全社会的价值发生了由企
粉体力学计算
1、颗粒的几何特征主要包括颗粒的大小、形状和表面积等，其中颗粒的大小最为主要。表征颗粒尺寸的主要参数是（粒径）和（粒度分布）。 2、颗粒层填充状态的两个极端是（最密）和（最疏）填充状态。为避免料仓里料流阻塞，要求粉体层处于（最疏）状态，而造粒往往要求（最密）状态。 3、一般的气力输送装置是由如下的主要构件组成风机、（供料装置）、（气流输送管道）、（分离与分选装置）。 4、等径球形颗粒的规则排列有（ 2 ）基本的平面排列形式，在此基础上又可形成（6 ）形式的空间排列。 5、圆锥体规则颗粒的形状系数分别为φ s =（0.8π）、φ V =（π/12）、φ=（9.6）。 6、粒度分布的表达形式有粒度表格、（曲线）和（数学表达式）。 7、按照莫尔－库仑破坏准则，当粉体单元体处于极限平衡状态时，其极限应力圆与抗剪强度线相切，说明此时单元体中已出现了一对剪破面，那么剪破面与最大主应力面的夹角称为破坏角，与粉体内摩擦角Φ的关系式为θf=（45°+Φ/2）。 8、某粉状物料的真密度为2500Kg/m3，当该粉料以空隙率ε=0.4的状态堆积时，其容积密度ρ V =（1500 Kg/m3）。 9、莫尔圆的圆心坐标为（9,0），σ 1＝2σ 3 ，则圆半径为（ 3 ）。 10、沉降室中固体颗粒能够被分离出的条件是：固体颗粒在垂直方向的降落时间必须（小于等于）气流在水平方向的运动时间。 1、用小孔通过法测出的是颗粒的（A），所得的粒度分布为（E）。 A、体积当量径 B、等沉降速度当量径 C、表面积当量径 D、有效径 E、个数分布 F、质量分布 2、颗粒间若存在介质，粒间吸引力会（A）。 A、削弱 B、不变 C、增强 D、无法判断 3、C D —R ep 曲线分为三个经验区，那么颗粒在层流区运动是的阻力是（A）， 紊流区是（ B ）。 A、粘性阻力 B、惯性阻力 C、粘性阻力和惯性阻力 D、重力 E、浮力 4、可以观察和测量单颗粒粒度的方法是（C） A、筛分法 B、气体吸附法 C、显微镜法 D、液相沉降法 5、当其他条件相同时，冲击、振动等外部干扰可以使粉料的休止角（A）。 A、减小 B、增加 C、不变 6、不能测定粉体粒度分布的方法是（B、C） A、显微镜法 B、气体吸附法 C、勃式法 D、筛分法 E、液相沉降法 7、粉体自容器底部孔口流出时，质量流出速度与粉体层的（B）无关。
物质循环和能量流动
生态系统的功能——能量流动和物质循环BCA 案 主备人： 审核： 使用时间： （B 案）【学习目标】 1．掌握能量流动的概念、特点和研究能量流动的实践意义；理解并学会分析能量流动过程 2．掌握物质循环的含义及碳循环的过程 3．理解能量流动和物质循环的关系 【知识梳理】 一、能量流动 1．概念：生态系统中能量的 、传递、 和散失的过程。 2．能量流动的过程 （1）能量的输入 ①源头：太阳能。②起点：从开始 。③总能量： 。 （2）能量的传递：传递渠道： 。 （3）能量的转化和散失 太阳光能→生物体内有机物中的 → 思考：填写下图中能量的去向 总结：一个营养级同化的能量一般有4个去路（最高营养级有3个） ① ② ③ ④ 3．能量流动的特点 （1） ：能量流动只能从 营养级流向 营养级，而不能反过来流动。 （2） ：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为 。 （3）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的 数值， 绘成图， 可形成一个金字塔图形。 4．研究能量流动的意义 （1）帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到最有效的利用。 （2）帮助人们合理地调整生态系统中的 关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 二、生态系统的物质循环 1.概念理解 （1）循环的对象：组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、S 等 ，而不是具体 。 （2）循环的过程：
（3）循环的范围： 。 2.特点： ；反复出现， 。 在无机环境和生物群落之间以 形式循环 在群落内部通过 关系以 形式流动 碳进生物群落的生理过程：生产者的光合作用和 碳出生物群落的生理过程： 、消费者、 的 作用 CO 2的非生物途径： 思考：下列是碳循环的模式图，请写出图中各字母代表的成分，并思考你判断的依据。 （3）环境问题：平衡打破会造成 【预习自测】 1．下列关于生态系统能量流动的叙述中，正确的是 （ ） A.通过消费者的粪便流入到分解者体内的能量属于消 费者同化作用所获得的能量的一部分 B.能量伴随着物质而循环流动 C .生产者可通过光合作用合成有机物，并把能量从无 机环境流入生物群落 D.当捕食者吃掉被捕食者时，捕食者便获得了被捕食 者的全部能量 2．从物质循环的角度看，人体内的C 元素究其根源来自 （ ） A.食物中的碳 B .大气中的CO 2 C.燃料中的碳 D.生物环境中的碳 3．一个池塘中含有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、 分解者（微生物）。其中生产者固定的全部能量为a ，流入初级消费者、次级消费者、分解者 的能量依次为b 、c 、d ，下列表述正确的是 （ ） A.a=b+d B .a>b+d C.a 第一章 颗粒几何形态特性 1. 粒度：颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。 2. 粒径的表示方式： （1） 三轴径 以颗粒的长度l 、宽度b 、高度h 定义的粒度平均值称为三轴平均径。 （2） 球当量径： （3） 圆当量径： （4） 定向径（又称统计平均径）：平行于一定方向（用显微镜）测得的线度 定方向径（Feret 径）d F 、定方向等分径（Martin 径）d M 、定向最大径 3. 粒度分布的概念 粒度分布是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。也就是说粉体中不同粒度区间的颗粒含量。 4. 粒度分布的表示方式 （1）频率分布：当用个数基准表示粉体的粒度分布时，将被测粉体样品中某一粒径或某一粒径范围的颗粒的数目称为频数n ，而将n 与样品的颗粒总数N 之比称为该粒径范围的频率f ，则 100%n f N =? 频数n 或频率f 随粒径变化的关系，称为频数分布或频率分布。 （2）累积分布表示小于（或大于）某一粒径的颗粒在全部颗粒中所占的比例。按照频数或频率累积方式的不同，累积分布可分为两类： a ）负累积：将频率或频数按粒径从小到大进行累积，所得到的累积分布表示小于某一粒径的颗粒的数量或百分数。这相当于在用筛分法测粒度时，通过某一筛孔的筛下部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛下分布曲线，常用D （Dp ）表示。 b ）正累积：将频率或频数按粒径从大到小进行累积，所得到的累积分布表示大于某一粒径的颗粒的数量或百分数。相当于用筛分法测粒度时，通过某一筛孔之后的筛余部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛上分布曲线，常用R （Dp ）表示。 较之频率分布，累积分布更有用。许多粒度测定技术，如筛分法、重力沉降法、离心沉淀法等，所得到的分析数据，都是以累积分布显示出来的。它的优点是消除了直径的分组，特别适用于确定中位粒径（D 50：在粉体物料样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径）等。 5. 粒度分布的表达形式 列表法、图解法、函数法 6. 颗粒形状 颗粒的形状是指一个颗粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。 7. 形状指数 （1） 均齐度 颗粒两个外形尺寸的比值。 a) 扁平度m ＝短径/厚度＝b/h b) 伸长度n=长径/短径＝l/b （2） 圆形度（又称轮廓比）：定义了颗粒的投影与圆接近的程度 c ψ=与颗粒投影面积相等的圆的周长颗粒投影的周长粉体工程总结