非均相物系分別非均相物系分別10一、填空題某顆粒的重力沉降聽從斯托克斯定律，假設在水中的沉降速度為u,在空氣中為1u則u u假設在熱空氣中的沉降速度為u冷空氣中為u則u u。2 1 2 3 4 3 4(＞，＜，＝)d2g()12u12答：t

s 18

，由于水的粘度大于空氣的粘度，所以uu3 熱空氣的粘度大于冷空氣的粘度，所以u 3 用降塵室除去煙氣中的塵粒，因某種緣由使進入降塵室的煙氣溫度上升，假設氣體質量流量不變，含塵狀況不變，降塵室出口氣體含塵量將〔上升、下降、不變，導致此變化的緣由是1〕 ；2〕 答：上升，緣由：粘度上升，塵降速度下降；體積流量上升，停留時間削減。塵氣體在降塵室中除塵，當氣體壓強增加，而氣體溫度、質量流量均不變時，顆粒的沉降速度 ，氣體的體積流量 ，氣體停留時min間 ，可100%除去的最小粒徑d 小、不變〕答：減小、減小、增大，減小。min4dg(4dg()3st ，壓強增加，氣體的密度增大，故沉降速度減小，

VnRTp ，所以氣體的體積流量減小，tL L

u Vs/A，氣體體積流量減小，故停留時間變大。

d min

g()st4．一般而言，同一含塵氣以同樣氣速進入短粗型旋風分別器時壓降為P1，總效P P 率為，通過瘦長型旋風分別器時壓降為，總效率為 P P 1 2 2 1 2。 。1 2答：小于，小于5．某板框過濾機恒壓操作過濾某懸浮液，濾框布滿濾餅所需過濾時間為τ，試推算以下狀況下的過濾時間為原來過濾時間τ的倍數：1〕s0，壓差提高一倍，其他條件不變，=τ；s0.5，壓差提高一倍，其他條件不變，=s1，壓差提高一倍，其他條件不變，=ττ；；1〕0. 5；2〕0.707；3〕11/(p)1s，可得上述結果。某旋風分別器的分別因數k=10旋轉半徑R=0.3m則切向速度ut= m/s答：17.1m/sW對板框式過濾機，洗滌面積A 和過濾面積A的定量關系為 ，洗水走過的WdV)w距離L和濾液在過濾終了時走過的距離L的定量關系為 洗滌速〔dWw(dV)和終了時的過濾速率d E的定量關系為 。1 dV 1 dVwAw答案：w

2A；L 2L;

) ( )dW=4 d E轉筒真空過濾機，轉速越大，則生產力量就越 ，每轉一周所獲得的濾液量就越 ，形成的濾餅厚度越 ，過濾阻力越 。答案：大；少；薄；小分析：由轉筒真空過濾機的生產力量5KnQ5Kn

(無視介質阻力)一降塵室長5M,寬2.5M,高1.1M,中間裝有10塊隔板,隔板間距為0.1M,現顆粒最小直徑10m,其沉降速度為0.01m/s,欲將最小直徑的顆粒全部沉降下來,含塵氣體的最大流速不能超過 m/s。理由：1)最大生產力量V1152.50.011.375m3/su最大流速

V 1.375 0.5m/sHb 1.12.5LH

50.1

u0.5m/s或：u u0

u 0.01過濾面積不變，當濾液粘度增加時，在一樣過濾時間內，過濾常數Ｋ將變 ，濾液體積將變 。答：小，小K2kp1s,k

pr

K變小；e (VV2KA2(，濾液體積減小。e １．以下說法正確的選項是。Ａ過濾速率與過濾面積成正比Ｂ過濾速率與過濾面積的平方成正比Ｃ過濾速率與濾液體積成正比Ｄ過濾速率與濾布阻力成正比答案：BdVddVd KA2e8m3，假設再過濾20min可再得濾液 。Ａ8m3 Ｂ4m3 Ｃ 3.3m3 Ｄ 11.3m3答案:C分析:由恒壓過濾方程V22VVeKA2由題知 Ve0,則有

KA2KA2824020KA2824020

1V8m3代入,得1

KA2

8220

V2

11.3m3V則V11.383.3m3V則2 1應留意恒壓過濾方程中V、是指從初始0起點小粒徑為。A2×30μmB1/2×30μm C30μm D21/2×30μm答案：DVs與能被完全除去最小顆粒的沉降速度ut有以下關系V AuS td2(u s

)g由 tdmin故

1818g18g(s)AVsVs４．下面哪個是過濾的推動力 。Ａ液體經過過濾機的壓強降； Ｂ濾餅兩側的壓差；Ｃ介質兩側的壓差； Ｄ 側的壓差加上濾餅兩側的壓差答：D５．恒壓過濾時，當過濾時間增加１倍則過濾速率為原來的 阻力可無視，濾餅不行壓縮〕A 21/2倍 B 2-1/2倍 C 2倍 D 1/2倍

分析：恒壓過濾方程為：q2

2qq K 〔a〕edq Ke過濾根本方程為 d 2(qqe) (b)e將q 0代入兩式，然后再將(a)代入(b)有e2 Kdq K 2 Kd降塵室的生產力量取決于 Ａ降塵面積和降塵室高度Ｂ沉降面積和能100%除去的最小顆粒的沉降速度Ｃ100%除去的最小顆粒的沉降速度Ｄ降塵室的寬度和長度答：B對標準旋風分別器系列，以下說法哪一個是正確的 。尺寸大，則處理量大，但壓降大；尺寸大，則分別效率高，但壓降小；C ，則處理量小，但分別效率高；D 尺寸小，則分別效率差，但壓降大答：Ct設降塵室的長、寬、高分別為、S、H〔單位均為m，顆粒的沉降速度um/s，氣體的體積流量為V，則顆粒能在降塵室分別的條件是 。ttH/u≥LbH/Vs；ttH/u≤LbH/Vs；tL/ut≤LbH/Vs；≥L/u LbH/Vs≥t答：B以下說法中正確的選項是 。A 離心沉降速度ur和重力沉降速度ut是恒定的；B 沉降速度ut不是恒定的；C 恒定值，而重力沉降速度ut是恒定值；D 離心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度ut不是恒定值C分析：離心沉降速度ur(R而變。而重力沉降速度u2Tutur的是離心加速度R，它是一個變量，與位置有關。而打算ut的是加速度g，它是一常量。10．欲對含塵氣體進展氣固分別，假設氣體的處理量較大時。應 得較好的分別效果。承受一個尺寸較大的旋風分別器承受多個尺寸較小的旋風分別器串聯C承受多個尺寸較小的旋風分別器并聯D不用旋風分別器，該用其它分別設備答：C三、計算題１． 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液，測得過濾方程式為：V2+V=5×10-5A2θ試求：5m3635mm×635mm×25mm的濾框假設干個；K ⑵過濾常數、、θK e e解：1、所需濾框數尺寸確定所需的濾框數將有關數據代入恒壓過濾方程式并整理得到V2V5105V2V510552551053060A20.6352nnA/20.635218.26/20.635222.64實取23個框，則實際過濾面積為：A20.63522318.55m22K、qe及θe恒壓過濾方程式V22VVe

KA2與題給恒壓過濾方程相比可得，K5105m2/se2Ve1，V 0.5m3eq Ve

/A0.5/18.550.027m3/m2 q2/K0.0272/510514.6se e0.1m2的濾葉對某種懸浮液進展試驗，濾葉內部真8×104Paqe0.01m3/m2，θe20s1升濾液，便在1mm3.2×105Pa的表壓下過濾該懸浮液，所用過濾介質與試驗一樣，該壓濾機濾框為正方形，其邊長為810mm，42mm20個框，濾餅不行壓縮。試求：⑴濾框完全布滿濾餅所需的過濾時間；⑵0.5h，求以濾液體積計的生產力量。解：1〕濾框完全布滿濾餅所需的過濾時間θA2l2n20.8122026.24m2c濾餅體積：V l2bn0.812c

0.042200.551m20.10.0010.001

0.1m3濾餅/m3濾液

V VV

0.5510.1

5.51m3 q 0.21m3/m2A 26.24真空度為8104Pa，即p8104Paq 0.01m3/m2，e

20sq2K ee

0.012 0.5 105m2 20KpK pp 3.2105KK( )0.5105( )2105m2/sp 0.8105 q2

0.012 e 5se K 2105(qq)2ee

(0.210.01)2過濾時間：

K

52145s0.67h21052〕過濾機的生產力量Q V W

5.510.670.5

4.71m3/h某板框壓濾機的過濾面積為0.6m2，在恒壓下過濾某懸浮液，3小時后得濾液60m3，假設濾餅不行壓縮，且過濾介質可無視不計，試求：⑴假設其他條件不變，過濾面積加倍，可得多少濾液？⑵1.5h，可得多少濾液？⑶假設其他條件不變，過濾的壓差加倍，可得多少濾液？⑷假設在原表壓下過濾3h4m3的水洗滌濾餅需多長時間？設濾液與水的性質相近。解：1〕因過濾阻力無視不計，恒壓過濾方程為：V2KA2;A2A時，V2KA2V2V2

A2A2

,V2602

(20.6)20.62解得：V120m312〕 2V2KA2V2KA2V2,V2

1.5V2

602 3解得：V42.43m33、p2pKp,K2KV2KA2,V2KA2V2K,V22K2V2 K 602 K解得：V84.85m34、洗滌時間：V2 602KA2 1200V2KA2 3dV KA2 1200 d 2V

10m3/hW VWW 1(dV)4 d

4 1.6h1104用小型板框壓濾機對某懸浮液進展恒壓過濾試驗，過濾壓強差為150kPa，測得過濾常數k=2.5×10-4m2/s，qe =0.02m3/m2。今擬用一轉筒真空過濾機過濾60kPa0.5r/min，轉5m