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液体桥

 

液体桥是液体形成的毛细管连接,它们形成于固体颗粒之间或颗粒与固体壁之间。当少量液体存在于原本充满气体的孔隙空间中时,就会形成液体桥。由于润湿力和毛细管力,液体会在固体表面之间形成月牙状结构。

这种液体桥会在相关固体颗粒之间产生吸引力。这主要是液体中的毛细压力和表面张力,加上固体表面的润湿特性造成的。液体桥中毛细压力的常用简化关系式是:

 

p_(cap) = 2 * γ * cos(θ) / r

  • p_(cap):液体桥中的毛细管压力
  • γ:液体的表面张力
  • θ:润湿角(接触角)
  • r:半月板的特征弯曲半径

表面张力越大,毛细管压力就越大。良好的润湿性(小θ,cos(θ)接近 1)会进一步增强吸引力。由 p_(cap) 产生的对粒子复合体的力 F_(cap) 可以根据有效接触面积 A 进行近似估算:

 

F_(cap) ≈ p_(cap) * A

  • F_(cap):毛细管力
  • A:液体桥的有效接触面积

在散装物料中,液体桥会显著提高凝聚力。潮湿的粉末容易结块,在筒仓中形成桥接,并形成团聚体。根据液体量的不同,可区分摆动状态(零星形成的液体桥)、缆索状网络和毛细管饱和。在实践中,液体桥在团聚、干燥、潮湿粉末的流动问题以及设备清洁度和残留物评估方面起着重要作用。