颗粒学基础知识-颗粒粒径的计算方法（第一章）

辽宁仪表研究所 邢宇铮 118002

第1章 单个颗粒（particle）粒径(particle diameter) 的表示方法及定义

    尽管自然界中的粉体(powder)，基本上是由一群粒径分散，大小不同的颗粒群体组成的，但其粒度描述都是建立在单个颗粒的粒径的基础上的，因此，首先应了解单个颗粒的粒径表示方法。

    单个颗粒的粒径表示方法与测试方法有关，由于测试方法的不同，测试结果所代表的粒径含义也不同，目前主要的表示方法有以下几种：用指定的特征线段表示、用算术平均直径表示、用几何特征平均值表示、用等效直径表示等。

    由于自然界中的粉体中的颗粒，不可能都为如球体，立方体等的简单形状，因此可以有几种方法来描述单个颗粒的粒径。

1．1 三轴径 （ diameter of the three dimensions）

    将一个颗粒放置于每边与其相切的长方体中，如图1-1所示，长l、宽b和高h称为颗粒的三轴径。三轴径可用于表示比较不规则形状颗粒的大小。

表1-1颗粒直径的表示方法

1.2 投影径 （projected diameter）

    利用显微镜测量颗粒的粒径时，可以观察到颗粒的投影，此时颗粒以最大稳定度（重心最低）置于一平面上，因此可以按照其投影大小定义粒径。

    （1）二轴径：颗粒投影外接矩形的长l和宽b称为二轴径。

    （2）Feret 径：见上图。

    （3）Martin径：见上图。

    （4）Krumbein 径：见上图，同方向最大径。

    （5）Heywood 径：见上图，投影面积相当直径。

    （6）投影周长相当径：与颗粒周长相等的圆的直径，此参数经常用于考察颗粒的形状。

1．3 球当量直径

    将一个形状不规则的颗粒，用某种等效方法折算成球形，用球体的直径代表不规则形状颗粒的的粒径。

    （1）equivalent surface diameter: 等表面积相当径，与颗粒表面积相等的球体的直径，记为D_s，球体外表面积为： 。

    （2）equivalent volume diameter: 等体积相当径，与颗粒体积相等的球体的直径，记为D_v ，球体外表面积为： 。

    （3）equivalent specific surface diameter: 等比表面积相当径，与颗粒比表面积相等的球体的直径，记为D_sv ，球体外表面积为： 。

    （4）settling velocity diameter :沉降速度相当径，与颗粒沉降速度相同的直径，记为 D_stk 。