沉降速度法原理

泥沙沉降速度的分析

姓名：李翔

学号：2009301580073

摘要：在总结回顾国内外泥沙沉降速度测量方法的基础上，重

点介绍两种方法，既Dietrich EW(1982)、张瑞谨所研究出来的关于泥沙沉降速度的公式。

关键词：泥沙；沉降速度；计算公式

泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉降速度，简称沉速。由于粒径越粗，沉降速度越大，因此有些文献上又称为水力粗度。它是泥沙的重要的水力特性之一，在研究泥沙运动的问题时，常常要用到。

因为泥沙的重度大于水的重度，在水中的泥沙颗粒将受到重力作用下沉。在开始自然下沉的一瞬间，初始速度为零，抗拒下

为水的运动粘性滞性系数。

沉的阻力也为零，这时只有有效重力起作用，泥沙颗粒的下沉会

具有加速度，随着下沉速度的增大，抗拒下沉的阻力也会增大，终于是下沉速度达到某一极限值。此时，泥沙所受的有效重力和阻力恰恰相等，泥沙将以等速继续下沉。

实践证明，泥沙颗粒在静水中的下沉时的运动状态与沙粒雷

?d诺数Red=有关。式中d、

?w分别为泥沙的粒径及沉速，v

1、 Dietrich EW方法

泥沙颗粒在下沉时受到的阻力为：

泥沙颗粒的重力为：

当泥沙颗粒在水中达到一定沉降速度时，重力与阻力相等，泥沙颗粒做匀速运动

令

泥沙沉降速度的分析

姓名：李翔

学号：2009301580073

摘要：在总结回顾国内外泥沙沉降速度测量方法的基础上，重

点介绍两种方法，既Dietrich EW(1982)、张瑞谨所研究出来的关于泥沙沉降速度的公式。

关键词：泥沙；沉降速度；计算公式

泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉降速度，简称沉速。由于粒径越粗，沉降速度越大，因此有些文献上又称为水力粗度。它是泥沙的重要的水力特性之一，在研究泥沙运动的问题时，常常要用到。

因为泥沙的重度大于水的重度，在水中的泥沙颗粒将受到重力作用下沉。在开始自然下沉的一瞬间，初始速度为零，抗拒下

为水的运动粘性滞性系数。

沉的阻力也为零，这时只有有效重力起作用，泥沙颗粒的下沉会

具有加速度，随着下沉速度的增大，抗拒下沉的阻力也会增大，终于是下沉速度达到某一极限值。此时，泥沙所受的有效重力和阻力恰恰相等，泥沙将以等速继续下沉。

实践证明，泥沙颗粒在静水中的下沉时的运动状态与沙粒雷

?d诺数Red=有关。式中d、

?w分别为泥沙的粒径及沉速，v

1、 Dietrich EW方法

泥沙颗粒在下沉时受到的阻力为：

泥沙颗粒的重力为：

当泥沙颗粒在水中达到一定沉降速度时，重力与阻力相等，泥沙颗粒做匀速运动

令

重力沉降速度的基本方程式 若球形颗粒的直径为d(m)，密度为在密度为

，

的气体中沉降时，其在沉降

（铅直）方向下受到：

重力

Fg??6d3?sg

浮力

Fb??6d3?g 阻力

Fd??A?u22???d2?u28 由于重力沉降速度为颗粒作等速运动时相对应的速度，u?ut因此上述三力在铅直方向上的合力为零，故

Fg?Fb?Fd?0

ut? 代入并化简得：

4gd(?s??)3?? 上式即为重力沉降速度的基本方程式。 说明：

１．式中?称为阻力系数。它可表示为颗粒与流体相对运动时的雷诺数Ret的函数，即??f(Ret)，其中

Ret?

dut?? ２．对于球形颗粒（球形度?s?1.0）， 可由下列公式计算：

一、判断题

1.物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分离因数。 （√ ） 2.旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气体的设备。 (√ )

3.恒压过滤时过滤速度随过程的进行不断下降。 （√ ）

4.降尘室的生产能力与其沉降面积和粒子的沉降速度，以及降尘室的高度有关。 （ × ）

5.非均相物系分离按操作原理主要有沉降、过滤、压榨、离心分离、吸收和萃取。 （ × ）

6.用旋风分离器来分离含尘气体中的尘粒，若进口气速增加则分离效率提高，其压降上升。 （ √ ） 二、填空题

1.除去液体中混杂的固体颗粒一般可采用（ ）、（ ）、（ ）。 重力沉降；过滤；离心分离等

2. 混合物内部均匀且没有相界面者称为（ ），若混合物内部存在一个以上的相，且向界面两侧的物料性质有差别者为（ ）。 均相混合物（均相物系）；非均相混合物（非均相物系）

3.按照固体颗粒在介质中的沉降速度不同，把固体颗粒分成大小不同的几部分的分离方法称为（ ）。 分级沉降法

4.含尘气体通过沉降室所经历的时间（ ）尘粒从室顶沉降到室底所需时间，尘粒便可分离出来。 大于或等

沉降与过滤一章习题及答案

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2

3-5

kg/m粘度为100.5×10 Pa·s）。A A? 4000 mPa·s； B? 40 mPa·s； C? 33.82 Pa·s； D? 3382 mPa·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D

A．2?30?m； B。1/2?3?m；C。30?m； D。2?30?m 3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大

化工原理天津大学第二版

沉降与过滤一章习题及答案

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2

3-5

kg/m粘度为100.5×10 Pa·s）。A A 4000 mPa·s； B 40 mPa·s； C 33.82 Pa·s； D 3382 mPa·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D

A．2 30 m； B。1/2 3 m；C。30 m； D。2 30 m 3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，

防沉降检查井盖安装施工工法

1 前言

城市道路检查井及井周围路面的病害存在极为普遍，是制约城市道路工程质量的瓶颈，是道路建设中难以克服的顽症，严重影响城市道路交通安全和服务水平，影响道路的平整、美观。

为避免检查井周围塌陷、烂边、裂缝、井盖破坏等质量缺陷，降低后期质量缺陷维修率，济南汇通联合市政工程有限责任公司在实际施工中不断改进创新，形成了市政道路防沉降检查井井盖安装施工工法，并在工程实例中起到了良好的效果。

2 工法特点

2.1采用可调式防沉降井可以解决检查井沉陷、井周沥青混凝土脱落等问题。 2.2 过程中采用专用工具，保证了井圈下沥青砼的压实质量，解决了井周边压实度不足、易脱落等质量通病。

2.3 减少后期质量缺陷维修率，从而减轻维修废料对周边环境等产生的影响。 2.4 节约后期养护维修费用，减少施工封闭期对周围社会环境的影响，取得较好的经济及社会效益。

3 适用范围

市政检查井施工及检查井维修，均可以采用本工法组织施工。

4 工艺原理

防沉降检查井施工是通过沥青混凝土与球墨铸铁井圈和砼垫圈间的紧密结合，使检查井盖框与路面面层紧密贴合，这样来自上部的压力被分散到道路的表面，使检查井所承受的压力负荷减少，并使其与路面保持在同一水平面上

沉降与过滤一章习题及答案

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2

3-5

kg/m粘度为100.5×10 Pa·s）。A A? 4000 mPa·s； B? 40 mPa·s； C? 33.82 Pa·s； D? 3382 mPa·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D

A．2?30?m； B。1/2?3?m；C。30?m； D。2?30?m 3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大

---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 地基处理计算 1

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[ 计算简图 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]

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[ 基本参数 ]

地基处理方法：夯实水泥土桩法

[ 基础参数 ]

基础类型： 矩形基础 基础埋深： 2.400(m) 基础宽度： 3.500(m) 基础长度： 3.500(m)

基础覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底压力平均值： 150.0(kPa) 基底压力最大值：

【tips】本文由李雪梅老师精心收编整理，同学们定要好好复习！

沉降计算

软黏土分布地区的大量建筑物沉降观测及工程经验表明，采用换填垫层进行局部处理后，当垫层下还存在软弱下卧层时，由于下卧层的变形，建筑物地基往往还会产生过大的沉降量和差异沉降量。类似地，即使采用水泥土搅拌桩复合地基，当桩端以下存在软弱土层时，仍有较多建筑物发生了较大的沉降，由此，对竖向承载的搅拌桩，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）规定，其长度除应根据承载力和变形的要求确定外，尚宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。采用砂石桩法、高压喷射注浆法等方法处理的地基均有类似规定。

因此，对于重要的建筑或垫层下存在软弱下卧层的建筑，还应进行地基变形计算。并且，对垫层下存在软弱下卧层的建筑，在进行地基变形验算时应考虑邻近基础对软弱下卧层顶面应力叠加的影响。对超出原地面标高的垫层或换填材料的重度高于天然土层重度的垫层，宜早换填并应考虑其附加的荷载对建筑及邻近建筑的影响。来源：

换填垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。对粗粒换填材料，由于在施工期间垫层的自身压缩变形已基本完成，且变形值很小，因此，对碎石、卵石、砂夹石、矿渣和砂垫层，当换填垫层厚度、宽度及压实程