在固液分離中壓力降與流量的關系是怎樣的呢？

達西（Darcy）早在1856年就研究了堆積床層最基本的壓力降和流量的關系，該床層是由固體顆粒堆積而成，見圖2-1。流體流經(jīng)顆粒床層的間隙，液體與固體顆粒表面的摩擦造成了流動阻力和壓力降。

顆粒堆積床層內(nèi)所含固體顆粒的多少顯然具有決定性意義。固體顆粒數(shù)目越多，液體流經(jīng)的內(nèi)部表面積越大，固液兩相間的摩擦越大，壓力降就越高。顆粒床層內(nèi)液體能夠流過的孔隙占總體積的比例稱為孔隙率，定義如下：

孔隙體積
床層總的體積

在許多固液分離情況下，孔隙率常用顆粒床層內(nèi)固體顆粒所占體積分數(shù)來描述固體顆粒濃度，而孔隙率是孔隙所占的百分數(shù)，所以這兩個分數(shù)是相互關聯(lián)的，即固體顆粒體積分數(shù)濃度為:達西發(fā)現(xiàn)了壓力降與流體流速存在正比關系[Darcy, 1856],見圖2-2。

圖中比例常數(shù)決定于多孔介質(zhì)的滲透率為（m2）。達西定律把液體流過多孔介質(zhì)的規(guī)律與電學中描述電流流經(jīng)電阻的歐姆定律作了合理的類比。

類比如下：兩種情況下流動的推動力分別是電位差或單位高度的壓降，流動強度是電流 或流體速度，而相對應的比例常數(shù)分別為電阻或黏度與滲透率的比。黏度的增加或滲透率的減少，都會導致流動阻力的增加。

任何情況下，只要存在流體流動，就會存在流動阻力。阻力無非來自兩個方面：一個是與黏性相關的表面摩擦（黏性阻力）；一個是與幾何障礙相關的形狀阻力。前者導致在固體顆粒表面形成了一層液體靜止層，因此，固體顆粒和液體表面之間的摩擦、速度不同流層之間的摩擦，就形成了流動阻力或壓力損失。后者則反映了除摩擦阻力以外的，流速較高時由于強烈的湍流和方向變化等造成的湍流渦漩引起的壓力損失。如果這種損失所占比例較大, 會破壞流速與壓力降之間的線性關系。從修正雷諾數(shù)可以區(qū)別流動類型，并判斷何種阻力占優(yōu)。大多數(shù)實際情況下，料漿通過多孔介質(zhì)的流動是低速的，可假設是層流狀態(tài)，形狀阻力可以忽略不計。