化工原理第三章沉降與過濾課后習(xí)題及答案(1)

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1、第三章沉降與過濾沉降【3-1】密度為1030kg/m3、直徑為的球形顆粒在150℃的熱空氣中降落，求其沉降速度。解150℃時(shí)，空氣密度，黏度顆粒密度，直徑假設(shè)為過渡區(qū)，沉降速度為驗(yàn)算為過渡區(qū)【3-2】密度為2500kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空氣中以相同的速度沉降。試求在這兩種介質(zhì)中沉降的顆粒直徑的比值，假設(shè)沉降處于斯托克斯定律區(qū)。解在斯托克斯區(qū)，沉降速度計(jì)算式為由此式得（下標(biāo)w表示水，a表示空氣）查得20℃時(shí)水與空氣的密度及黏度分別為已知玻璃球的密度為，代入上式得【3-3】降塵室的長(zhǎng)度為10m，寬為5m，其中用隔板分為20層，間距為100mm，氣體中懸浮的最小顆

2、粒直徑為，氣體密度為，黏度為，顆粒密度為4000kg/m3。試求：(1)最小顆粒的沉降速度；(2)若需要最小顆粒沉降，氣體的最大流速不能超過多少m/s?(3)此降塵室每小時(shí)能處理多少m3的氣體？解已知(1)沉降速度計(jì)算假設(shè)為層流區(qū)驗(yàn)算為層流(2)氣體的最大流速。沉降高度，降塵室長(zhǎng)度(3)氣體的最大處理量氣體的處理量也可以用教材式(3-18)計(jì)算【3-4】有一重力沉降室，長(zhǎng)4m，寬2m，高2.5m，內(nèi)部用隔板分成25層。爐氣進(jìn)入除塵室時(shí)的密度為，黏度為。爐氣所含塵粒的密度為?，F(xiàn)要用此降塵室分離以上的顆粒，試求可處理的爐氣流量。解已知爐氣的密度，黏度塵粒的密度，臨界塵粒直徑

3、假設(shè)為層流區(qū)，求得沉降速度為驗(yàn)算為層流區(qū)爐氣流量為本題也可以用教材式(3-18)計(jì)算，式中的WL改為WLN?！?-5】溫度為200℃、壓力為的含塵空氣，用圖3-9(a)所示的旋風(fēng)分離器除塵。塵粒的密度為2000kg/m3。若旋風(fēng)分離器的直徑為0.65m，進(jìn)口氣速為21m/s，試求：(1)氣體處理量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）為多少m3/s；(2)氣體通過旋風(fēng)分離器的壓力損失；(3)塵粒的臨界直徑。解空氣溫度200℃，壓力101.33kPa，從空氣物理性質(zhì)表中查得密度，黏度(1)氣體處理量旋風(fēng)分離器直徑，進(jìn)口氣速200℃、101.33kPa的空氣流量為0℃、101.33kPa時(shí)空氣流量為

4、(2)壓力損失阻力系數(shù)壓力損失(3)塵粒的臨界直徑。已知塵粒密度過濾【3-6】懸浮液中固體顆粒濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為0.025kg固體/kg懸浮液，濾液密度為1120kg/m3，濕濾渣與其中固體的質(zhì)量比為2.5kg濕濾渣/kg干渣，試求與1m3濾液相對(duì)應(yīng)的濕濾渣體積，單位為m3濕濾渣/m3濾液。固體顆粒密度為2900kg/m3。解已知固體/kg懸浮液濕渣/kg干渣，濾液密度干渣濾液濕渣濾液【3-7】用板框壓濾機(jī)過濾某懸浮液，共有20個(gè)濾框，每個(gè)濾框的兩側(cè)有效過濾面積為0.85m2，試求1小時(shí)過濾所得濾液量為多少m3。已知過濾常數(shù)解習(xí)題3-8附圖濾液【3-8】將習(xí)題3-6的懸

5、浮液用板框壓濾機(jī)在過濾面積為、過濾壓力為53.3kPa條件下進(jìn)行過濾，所測(cè)數(shù)據(jù)為過濾時(shí)間8.43884145濾液量100300500700試求過濾常數(shù)與及濾餅的比阻。已知濾液的黏度為。解已知過濾面積8.438841451003005007001×10-43×10-45×10-47×10-41×10-23×10-25×10-27×10-28.4×10212.7×10216.8×10220.7×102如習(xí)題3-8附圖所示直線的斜率，截距已知濾液黏度由習(xí)題3-6得濕渣濾液故比阻為【3-9】對(duì)習(xí)題3-6及習(xí)題3-8中的懸浮液用板框壓濾機(jī)在相同壓力下進(jìn)行過濾，共有20個(gè)濾框，濾框

6、厚度為60mm，每個(gè)濾框的兩側(cè)有效過濾面積為。試求濾框內(nèi)全部充滿濾渣所需要的時(shí)間。固體顆粒密度為。在習(xí)題3-6中已給出濕濾渣質(zhì)量與其中固體質(zhì)量的比值為2.5kg濕渣／kg干渣，并計(jì)算出每立方米濾液相對(duì)應(yīng)的濕渣體積，即濕渣濾液。在習(xí)題3-8中已求出恒壓過濾的過濾常數(shù)，解求恒壓過濾的過濾時(shí)間的計(jì)算式為需要求出過濾面積濾液體積V的計(jì)算：20個(gè)濾框中的濕濾渣體積為濕渣從濾渣體積計(jì)算濾液體積濾液濾液過濾面積過濾時(shí)間【3-10】用板框壓濾機(jī)過濾某懸浮液，恒壓過濾l0min，得濾液。若過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，試求：(1)過濾1h后的濾液量；(2)過濾1h后的過濾速率。解恒壓過濾，已知，

7、代入教材式(3-40)，求得(1)過濾1h后的濾液量(2)過濾1h后的過濾速率從教材式(3-39)，得【3-11】若轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的浸液率，轉(zhuǎn)速為，每小時(shí)得濾液量為，試求所需過濾面積。已知過濾常數(shù)解由題過濾面積