1、3. 流體與固體相對運功-計算題（題目）層次：A 3 j03a05003板框壓濾機框空的長、寬、厚為250mm×250mm×30mm,共8只框,以此壓濾機過濾某懸浮液,已知過濾常數K=5×10-5m2/s,濾餅與濾液體積比=0.075,過濾至濾框充滿濾餅時共需15min。求表示單位面積濾布阻力的qe 。9 j03a10004某板框過濾機框空的長、寬、厚為250mm×250mm×20mm,框數為8, 以此過濾機恒壓過濾某懸浮液,測得過濾時間為8.75min與15min時的濾液量分別為0.15m3及0.20m3，試計算過濾常數K。 12 j03a1

2、0007已知直徑為40m的小顆粒在20常壓空氣中的沉降速度ut = 0.08m/s。相同密度的顆粒如果直徑減半,則沉降速度ut為多大？(空氣密度1.2kg/m3,黏度1.81×10-5Pa·s ，顆粒皆為球形)13 j03a10008在底面積A = 40m2的除塵室內回收含塵氣體中的球形固體顆粒。含塵氣體流量為3600m3/h(操作條件下體積),氣體密度=1.06kg/m3,黏度=0.02cP，塵粒密度s= 3000kg/m3。試計算理論上能完全除去的最小顆粒直徑？14 j03a10009一除塵器高4m,長8m,寬6m,用于除去爐氣中的灰塵,塵粒密度s = 3000kg/m

3、3，爐氣密度= 0.5kg/m3，黏度 = 0.035cP。若要求完全除去大于10m的塵粒,問:每小時可處理多少立方米的爐氣。15 j03a10010在20m高的升氣管中,要求球形顆粒停留10s。粒徑10m,粒子密度2500kg/m3。氣體密度1.2kg/m3,黏度0.0186cP,氣流量100m3/h。試求升氣管直徑(設粒子加速段可忽略不計). 18 j03a10016以某葉濾機恒壓過濾某懸浮液,過濾1.5小時得濾液30.3m3。過濾介質阻力可略。試問:(1)若再過濾0.5h,操作條件不變,又可得多少濾液?(2)在上述條件下共過濾2h后以4m3水洗滌濾餅,水與濾液黏度相同,洗滌與過濾壓力相同

4、,求洗滌時間是多少？ 20 j03a10018用某葉濾機恒壓過濾鈦白水懸浮液。濾葉每側過濾面積為(0.81)2m2,共10只濾葉。測得:過濾10min得濾液1.31m3；再過濾10min共得濾液1.905m3。已知濾餅與濾液體積比n=0.1。試問:(1)過濾至濾餅厚為21mm即停止,過濾時間是多少?(2)若濾餅洗滌與輔助時間共45min,其生產能力是多少?（以每小時得的濾餅體積計）22 j03a10020某板框壓濾機恒壓下操作,經1h過濾,得濾液2m3，過濾介質阻力可略。試問:(1) 若操作條件不變,再過濾1h,共得多少濾液?(2) 在原條件下過濾1h后即把壓差提高一倍,再過濾1h,已知濾餅壓

5、縮性指數s = 0.24 ,共可得多少濾液?23 j03a10021某板框壓濾機在恒壓下操作,經1h過濾,得濾液2m3，過濾介質阻力可略。原操作條件下過濾共3h濾餅便充滿濾框。試問:若在原條件下過濾1.5h即把過濾壓差提高一倍,過濾到濾餅充滿濾框為止，則過濾共需多長時間?(設濾餅不可壓縮) 30 j03a10028一直徑為d，高為h的圓柱體,試計算其等體積當量直徑 dev，形狀系數(球形度)和等比表面積當量直徑 dea 31 j03a10044 某懸浮液在一臺過濾面積為0.4m2的板框過濾機中進行恒壓過濾,2h后得濾液35m3,若過濾介質阻力忽略不計,求: 其他情況不變,過濾1.5h所得的濾液

6、量為多少? 其他情況不變,過濾2h后用4m3水對濾餅進行洗滌,洗滌所需時間為多少? 33 j03a10050 試推導出球形顆粒在靜止流體中作自由沉降的重力沉降速度表達式。34 j03a10052 某板框過濾機在恒壓下操作,經1h過濾,收集到濾液2m3,再繼續過濾1h,問還可收集多少濾液?若上述壓力下過濾階段為3h ,現將過濾壓強(推動力)提高一倍,要得到同樣的濾液量，過濾階段所需時間應為多少?(忽略過濾介質的阻力,濾渣不可壓縮) 36 j03a10062 用相同體積的洗滌液進行洗滌，板框壓濾機與葉濾機的洗滌時間是否相同？為什么？（設操作壓力，過濾面積，過濾終了時的速率均相同）層次：B 2 j0

7、3b10033 表面光滑的球形顆粒在連續介質中重力沉降。其粒徑、密度為dp、p，介質密度與黏度為、。設沉降在Stokes區，阻力系數為=24/Rep，試推導Stokes公式。并按Stokes公式計算該粒子在30與60水中重力沉降速度之比。（30、60水的黏度為0.8及0.47mPa·S，略去兩溫度下的水的密度差異） 5 j03b10036 恒壓過濾某懸浮液。測得：過濾16min得濾液20L，繼續過濾到1h，共得濾液48L，此時濾框已充滿濾餅。洗滌、裝卸時間為15min。已知，采用濾布覆以助濾劑（其厚度可忽略不計）可使濾布阻力降至原來的1/4。每次覆蓋操作需再加3min。試問: 采用此

8、助濾劑并在原條件下過濾至濾框充滿濾餅且洗滌、裝卸15min ，生產能力比原來可提高百分之幾？ 7 j03b10039以板框過濾機恒壓過濾某懸浮液，每獲1m3濾液得濾餅量為0.04m3。 壓差1.47×105 Pa時，過濾常數K=2.73×10-5 m2/s 。過濾介質阻力不計。濾餅不可壓縮。（1） 要求過濾1h得 0.41m3濾餅，求所需過濾面積？（2） 在滿足（1）條件下，選用框空的長×寬為0.81×0.81m2的濾框，過濾1h濾餅剛好充滿濾框，試確定框數及框厚。若濾餅不需洗滌，裝拆需45min，操作壓差為多大可使生產能力最大？每批過濾均需濾框充滿濾餅

9、才停止過濾。8 j03b10043以小型板框壓濾機對某懸浮液作小試，在壓差為6.67×104 Pa時得知過濾常數K=8.0×10-7m2/s，濾餅壓縮性指數s=0.30，濾布阻力可略。且知每獲1 升濾液可得2.0×10-4m3濾餅。現以大板框壓濾機在壓差2.94×105 Pa下恒壓過濾此懸浮液，框空尺寸：635mm×635mm×25mm，26只框。求濾餅充滿濾框的過濾時間。9 j03b10044實驗室以A =0.1m2的濾葉對某懸浮液進行恒壓過濾小試，壓差6.67×104 Pa，測得過濾常數K=8.0×10-7m2

10、/s ，濾餅壓縮性指數s=0.30，且知濾布阻力可略，每獲1L 濾液在濾布上積2mm厚濾餅。現擬工業規模恒壓過濾此料漿，采用26只框的板框壓濾機，框空尺寸：635mm×635mm×25mm，壓差為2.94×105Pa 。洗滌壓差與過濾時間相同，洗液黏度與濾液的相同，洗液用量與濾液量之比J 為0.085m3/m3，拆裝時間D=30min。求最大產量。10 j03b10046以葉濾機在壓差為8.0×104Pa時恒壓過濾某水懸浮液。測得懸浮液中固體含量為0.07（質），固體密度2000kg/m3，濾餅含水量30（質）,過濾常數K =1.579×10-

11、4m2/s，qe=0.01m3/m2。現擬用一臺直徑1.5m、長10m的回轉真空過濾機過濾此料漿，轉筒浸沒角為120°，轉速0.5轉/min，真空度8.0×104 Pa。試求：（1）每小時可得的濾液量。（2）濾餅厚度。 13 j03b10049 某板框壓濾機，過濾面積0.1m2，在規定壓差下恒壓過濾某懸浮液，得出下列方程式： （q+10）2=250(+0.4)式中單位: q L/m2, min (1)求獲得24L 濾液的過濾時間。(2)若先恒速過濾2min,使壓差達到規定值后便恒壓過濾,試問:獲得總濾液量為24L所需時間是多少。 18 j03b10060 擬用一板框過濾機處

12、理某一懸浮液,獲每m3濾液得濾餅量0.04m3。在1.52×105 Pa操作壓力下,過濾常數K=2.73×10-5 m2/s,過濾介質阻力可忽略不計。濾餅為不可壓縮。 (1)若要求過濾1h獲取0.41m3的濾餅,試求所需的過濾面積。 (2)若選用板框長×寬的規格為0.81×0.81m2,試確定框數及框的厚度。要求0.41m3濾餅正好充滿濾框。 (3)若濾餅不需洗滌,拆裝時間需45min,上述板框過濾機的最大生產能力是多少?19 j03b10065 一小型板框壓濾機有框10塊,長寬各為0.2m,在1.96×105Pa(表壓)下作恒壓過濾。共二小時

13、濾框充滿共得濾液160L,每次洗滌與裝卸時間為1hr,若介質阻力可忽略不計,求: (1)過濾常數K,洗滌液流率m3/hr。 (2)若表壓增加一倍,其他條件不變,同樣過濾到濾餅剛充滿濾框為止，此時生產能力為若干?m3濾液/hr。設濾餅不可壓縮。 21 j03b10074 一臺BMY10型板框過濾機,過濾面積為10m2,過濾操作壓差為2.5×105Pa,每批過濾15min得濾液量2.5m3(濾餅為不可壓縮,介質阻力不計)。 試問:(1)若該機生產能力為4m3/h,計算洗滌,卸料等輔助時間為若干? (2)若操作壓差改為1.5×105Pa,過濾時間和輔助時間仍不變,則生產能力將變為

14、多少?26 j03b15116 擬用一板框過濾機在2.94×105Pa的壓強差下過濾某懸浮液。已知過濾常數K=7×10-5m2/s,qe =0.015m3/m2,現要求每一操作周期得到10m3濾液,過濾時間為0.5h,設濾餅不可壓縮,且濾餅與濾液體積比v=0.03m3/m3。試問:(1)需要多大的過濾面積； (2)如操作壓強差提高至5.89×105Pa,現有一臺板框過濾機,每一個框的尺寸為635×635×25(長×寬×厚,單位為mm),若要求每個過濾周期得到的濾液量仍為10m3,過濾時間不得超過0.5h,則至少需用多少個框才

15、能滿足要求?層次：C 2 j03c10060 以長3m、寬2m的重力沉降室除氣體所含的灰塵。氣體密度= 1.2kg/m3、黏度= 1.81×10-5Pa·S。塵粒為球形，密度=2300kg/m3。處理氣量為每小時4300m3。求：（1）可全部除去的最小塵粒粒徑dp,1；（2）能除去40%的塵粒粒徑dp,2。 4 j03c10067 一板框式過濾機,過濾面積為2m2 ,在1.47×105Pa(表壓)下恒壓過濾操作2hr,得濾液36m3,裝卸時間為30min,濾液黏度為2mPa·S,濾餅不可壓縮。試求:(1)如濾餅不洗滌，此過濾機的最大生產能力是多少? (2

16、)若過濾2hr后,又以5m3水洗滌濾餅,洗滌時間及生產能力又為多少?(水的黏度為1 mPa·S)。 (3)若采用一臺過濾面積相同,轉數為0.5轉/min的回轉式真空連續過濾機代替板框過濾機。真空度為8.0×104Pa,轉筒沉浸度為1/3,過濾機的生產能力可提高到多少m3/hr? (上述全部計算均忽略介質阻力,大氣壓為1.013×105Pa)5 j03c10071 有一板框過濾機,在一定壓力下,過濾某種懸浮液。當濾渣完全充滿濾框時的濾液量為10m3,過濾時間為1hr。 隨后在相同壓力下,用10%濾液量的清水(物性可視為和濾液相同)洗滌,每次拆裝需時間8min,且已知

17、在這一操作中Ve =1.5m3。 (1)求該機的生產能力,以m3(濾液)/h 表示。 (2)如果該機的每一個濾框厚度減半、長寬不變,而框數加倍,仍用同樣濾布,洗滌水用量不變,但拆裝時間增為15min 。試問在同樣操作條件下進行上述過濾至濾餅剛充滿濾框,則其生產能力將變為若干m3(濾液)/h ?9 j03c15068 用一過濾面積為25m2的板框壓濾機在1.47×105Pa的表壓下,對某懸浮液進行恒壓過濾,在該操作條件下的過濾常數K=1.5×10-5m2/s,濾餅與濾液體積之比C=0.12m3/m3,裝卸時間需30min,濾餅不可壓縮,過濾介質阻力可忽略不計。 (1)求過濾36min后所得的濾液量； (2)若用濾液量的10%(體積百分比)的洗水。在相同壓力下對濾餅進行洗滌,洗水黏度近似與濾液黏度相等,求在一個最佳過濾周期中所獲得的濾餅體積； (3)若洗水與濾液量之比不變,裝卸時間亦不變，將過濾與洗滌壓力均降至9.81×104Pa,問過濾機的最大生產能力將發生什么變化?并求變化的倍率。層次：D