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第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离习题解答
第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离

1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。

解:已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3

(1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3

设沉降在滞流区,根据式(2-15)

m/s 1002.810

01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型

)2~10(1038.210

01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ

t t du Re 假设成立, u t =8.02×10-4m/s 为所求

(2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3

设沉降在滞流区

m/s 1018.710

81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型:

)2~10(144.010

81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ

t t du Re 假设成立,u t =7.18×10-2m/s 为所求。

2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少? 解:已知ρs =2150kg/m 3

查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρ

t t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理

218)(23==-μρμ

ρρρt s du g d 所以

μm 3.77m 1073.721

.181.9)21.12150()1081.1(36)(36532532=?=??-??=-=--ρρρμg d s 3、直径为10μm 的石英颗粒随20℃的水作旋转运动,在旋转半径R =0.05m 处的切向速度为12m/s ,,求该处的离心沉降速度和离心分离因数。

解:已知d =10μm 、 R =0.05m 、 u i =12m/s

设沉降在滞流区,根据式(2-15)g 改为u i / R 即

cm/s 62.2m/s 0262.005.01210

01.118)9982650(1018)(2

31022==???-?=?-=--R u d u i s r μρρ 校核流型

)2~10(259.010

01.19980262.010435---∈=???==μρ

r t du Re u r =0.0262m/s 为所求。

所以 29481

.905.0122

2=?==Rg u K i c

4、某工厂用一降尘室处理含尘气体,假设尘粒作滞流沉降。下列情况下,降尘室的最大生产能力如何变化?

(1) 要完全分离的最小粒径由60μm 降至30μm ;

(2) 空气温度由10℃升至200℃;

(3) 增加水平隔板数目,使沉降面积由10m 2增至30 m 2。

解: 根据μ

ρρ18)(2g d u s c tc -= 及V S =blu tc (1)4

1)6030()(22'''====c c tc tc s s d d u u V V (2)查10℃空气 μ=1.76×10-5Pa·s

200℃空气 μ‘

=2.60×10-5Pa·s 677.010

60.21076.155

'''=??===--μμtc tc s s u u V V (3)0.310

30)()(''===bl bl V V s s

5、已知含尘气体中尘粒的密度为2300kg/ m 3。气体流量为1000 m 3/h 、黏度为3.6×10-

5Pa.s 、密度为0.674kg/ m 3,若用如图2-6所示的标准旋风分离器进行除尘,分离器圆筒直径为400mm ,试估算其临界粒径及气体压强降。

解:已知ρs =2300kg/m 3 、V h =1000m 3/h 、μ=3.6×10-5Pa.s 、 ρ=0.674 kg/m 3、

D =400mm=0.4m ,

根据标准旋风分离器 h =D /2 、B =D /4

故该分离器进口截面积 A =hB =D 2/8

所以 m /s 89.134.03600810002

=??==A V u s i 根据式(2-26) 取标准旋风分离器N =5 则

μm 8m 108.089

.132300514.34/4.0106.39π955=?=??????==--i s c u N B d ρμ 根据式(2-30) 取ξ=8.0

Pa 520289.13674.00.822

=??==?i

f u p ρξ

6、有一过滤面积为0.093m 2的小型板框压滤机,恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时间为50秒时,共得到2.27×10-3 m 3的滤液;过滤时间为100秒时。共得到3.35×10-3 m 3的滤液。试求当过滤时间为200秒时,可得到多少滤液?

解:已知A =0.093m 2 、t 1=50s 、V 1=2.27×10-3m 3 、t 2=100s 、V 2=3.35×10-3m 3 、t 3=200s

由于 33

111041.24093

.01027.2--?=?==A V q 33

221002.36093

.01035.3--?=?==A V q 根据式(2-38a )

22221

12122Kt q q q Kt q q q e e =+=+

K q K q e e 1001002.362)1002.36(501041.242)1041.24(323323=??+?=??+?----

联立解之:q e =4.14×10-3 K =1.596×10-5

因此 5332310596.12001014.42--??=??+q q

q 3=0.0525

所以 V 3=q 3A =0.0525×0.093=4.88×10-3m 3

7、某生产过程每年须生产滤液3800 m 3,年工作时间5000h ,采用间歇式过滤机,在恒压下每一操作周期为2.5h ,其中过滤时间为1.5h ,将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为K =4×10-6m 2/s ; q e =2.5×10-2m 3/m 2。滤饼不洗涤,试求:

(1) 所需过滤面积,

(2) 今有过滤面积8m 2的过滤机,需要几台?

解:已知生产能力为3800m 3滤液/年,年工作日5000h , T =2.5h ,t =1.5h ,

K =4×10-6m 2/s ,q e =2.5×10-2m 3/m 2 ,

(1) 因为 Q =3800/5000=0.76m 3滤液/h

由式(2-42)

5

.2360076.0V T V == 所以 V=2.5×0.76=1.9 m 3

由式(2-38a )

A

A A

A Kt A

V q A V e 2226222105.961.31016.236005.1104)9.1(105.22)9.1()(2)(----?+=????=??+=+ 解之 A=14.7 m 2≈15 m 2

(2) 因为过滤机为8 m 2/台, 所以需2台过滤机。

8、BMS50/810-25型板框压滤机,滤框尺寸为810×810×25mm ,共36个框,现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数为K =2.72×10-5 m 2/s ;q e =3.45×10-3m 3/m 2。每滤出1 m 3滤液的同时,生成0.148 m 3的滤渣。求滤框充满滤渣所需时间。若洗涤时间为过滤时间的2倍,辅助时间15min ,其生产能力为多少?

解:滤框总容积V 0=0.812×0.025×36=0.590 m 3

过滤面积 A =0.812×2×36=47.2 m 2

s 2831072.20845.01045.320845.02/m m 0845.02.47148.0590.053222

30=????+=+==?===

--K q q q t vA V A V q e 生产总周期为T =283+2×283+15×60=1749s

由 vA V A V 0= 得一个周期滤液量为 30m 99.3148

.0590.0===v V V 所以生产能力为h /m 21.8174999.3360036003滤液=?==

T V Q

9、有一直径为1.75m ,长0.9m 的转筒真空过滤机过滤水悬浮液。操作条件下浸没度为126o ,转速为1r/min ,滤布阻力可以忽略,过滤常数K 为5.15×10-6m 2/s ,求其生产能力。

解:因为过滤面积 A =πDL =3.14×1.75×0.9=4.95m 2

浸没度ψ=126°/360°=0.35

由式(2-45a )

h

/m 09.31015.535.016095.460606036

滤液=??????==-K n A Q ψ

10、某转筒真空过滤机每分钟转2转,每小时可得滤液4 m 3。若过滤介质阻力可以忽略,每小时获得6 m 3滤液时转鼓转速应为多少?此时转鼓表面滤饼的厚度为原来的多少倍?操作中所用的真空度维持不变。

解:已知 Q 1=4m 3/h ,n 1=2r/min ,Q 2=6m 3/h ,V e =0

由式(2-45a )两边平方,得

122160)60(Kn A Q ψ?= ①

222260)60(Kn A Q ψ?= ②

②/①

21

2212Q Q n n = 所以 r /m i n 5.42)46(22=?=n

由式(2-35)得111V A L v = 2

22V A L v = 而v 1=v 2 又A 不变,以1小时为计算基准, 则Q 1=V 1 Q 2=V 2 故

2211V L V L = 1111225.1)4

6()(L L L V V L ===

第三章非均相物系的分离练习题

第三章非均相物系的分离 一、填空题 1、旋风分离器是用于混合物分离的典型设备,如奶粉、蛋粉等干制品加工后期的分离,其主要性能参数为、 和。 2、多数沉降过程是在层流区内进行的,根据层流区域内的斯托克斯定律,影响沉降速度的主要因素有、和。 3、过滤操作基本计算的依据主要是过滤基本方程,即。在实际运用时还必须考虑三种情况,即的相对大小, 的相对大小和恒速过滤或恒压过滤。 4、沉降分离方法主要有、和电沉降,非均相混合物在沉降分离设备内能分离出来的条件为。 5、过滤推动力应是由所组成的过滤层两侧的压力差,而过滤阻力相应包括和。 6、某降尘室高4m,宽3m,长5m,用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4300千克每立方米,其形状近于圆球,操作条件下气体流量为1800立方米每小时,气体密度为0.9千克每立方米,粘度为0.03mPa·s。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μm 二、选择题 1、某球形颗粒在粘度为 1.86×10-5Pa.S的大气中自由沉降,已知颗粒直径为40μm,密度为2600Kg/m3,沉降速度为0.12m/s,则该颗粒沉降属()(设大气密度ρ =1.165Kg/m3) A、层流区 B、过渡流区 C、湍流区 D、无法确定 2、若固体颗粒密度为2600Kg/m3,大气压强为0.1Mpa,温度为300C,(此状况下空气密度ρ=1.165Kg/m3粘度为μ=1.86×10-5Pa.S),则直径为40μm的球形颗粒在该大气中的自由沉降速度为() A、0.12m/s B、1.63m/s C、1.24m/s D、2.12m/s 3、过滤过程的计算主要是通过过滤基本方程进行的,方程式中几个表示体系特征的过滤常数则需通过实验首先确定,这几个过滤常数为() A、K、S、Ve(Vd)、ΔP B、K、S、Ve(Vd)、te(td) C、K、S、Ve(Vd)、r D、K、Ve(Vd)、ΔP、r 4、利用过滤基本方程计算过滤速度必须考虑滤饼的可压缩性,所谓不可压缩滤饼,下列说法错误的是()。 A、不可压缩滤饼中流动阻力不受两侧压力差的影响。 B、其中的流动阻力受固体颗粒沉积速度的影响。 C、一定体积滤饼内的流动阻力不受压力差和沉积速率的影响。 D、压力差变化时滤饼性质及厚度保持不变。 5、恒压过滤方程式是基于()推导出来的 A、滤液在介质中呈湍流流动 B、滤液在介质中呈层流流动 C、滤液在滤渣中呈湍流流动 D、滤液在滤渣中呈层流流动 6、降尘室的生产能力是由()决定的(底面积一定时)。 A、降尘室的高度和长度 B、降尘室的高度 C、降尘室的长度 D、降尘室的底面积 7、已知旋风分离器旋转半径为r m=0.5m,气体切向进口速度为u t=20m/s,那么该分离器的离心沉降速度与重力沉降速度之比为()

新编基础物理学第二版第二章习题解答

9习题二 2-1.两质量分别为m和M (M m)的物体并排放在光滑的水平桌面上,现有一水平力F作用在物体m上,使两物体一起向右运动,如题图2-1所示,求两物体间的相互作用力。若水平力F作用在M上, 使两物体一起向左运动,则两物体间相互作用力的大小是否发生变化? 解:以m、M整体为研究对象, F 以m为研究对象,如解图2-1 有 (m M )a…①(a),有 F Mm ma…② 由①、②两式,得相互作用力大小 l MF F Mm . “ m M 若F作用在M上,以m为研究对象,如题图2-1 (b)有 F Mm ma 由①、③两式,得相互作用力大小解图2-1 F Mm 讦发生变化。 m M 2-2.在一条跨过轻滑轮的细绳的两端各系一物体,两物体的质量分别为 M2,在M2上再放一质量为m的小物体,如题图2-2所示,若M1=M2= 4m,求m和M2之间的相互作用 力,若M1=5m, M2=3m,则m与M2之间的作用力是否发生变化? M1和 解:受力图如解图2-2,分别以M1、M2和m为研究对象,有题图2-2 又T1T2,则当M1 当M1 T1 M1g M1a (M2 m)g T2 (M 2 m)a mg F M 2m ma C O F M 2m 2M 〔mg m M1 M2 M 2 4m 时 解图2-2 F M2m8mg 5m, M 2 3m 时 F M 2m10mg 9 发生变化。 题图2-1

2-3?质量为M的气球以加速度v匀加速上升,突然一只质量为m的小鸟飞到气球上,并停留在气球上。若气球仍能向上加速,求气球的加速度减少了多少? r 解:设f为空气对气球的浮力,取向上为正。 分别由解图2-3(a)、(b)可得 f M g Ma mag a a a1 m M 2-4.如题图2-4所示,人的质量为60kg,底板的质量为在底板上静 止不动,则必须以多大的力拉住绳子? 解:设底板和人的质量分别为M , m,以向上为正方向, (a)、(b)所示,分别以底板、人为研究对象,则有 T| T2 F Mg 0 T3 F ' mg 0 F为人对底板的压力, F '为底板对人的弹力。有 F F 又因为 f (M m) g (M m)a1 由此解得 a i Ma mg m M ?0 (a) ⑹ 解图2-3 则 T 2 T 3 也严 245N 40 kg。人若想站 受力图如解图2-4 解图2-12

第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解:已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 (1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区,根据式(2-15) m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立, u t =8.02×10-4m/s 为所求 (2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3设沉降在滞流区m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型: )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立,u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少? 解:已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3当时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理 2==μρ t t du Re 所以 218)(23==-μρμρρρt s du g d

化工原理非均相物系分离习题库.

非均相物系分离 一、填空题 1.某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律,若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2,则u12;若在热空气中的沉降速度为u3,冷空气中为u4,则u34。(>,<,=) dg(ρs-ρ) 18μ2答:ut=,因为水的粘度大于空气的粘度,所以u1

梁小民《西方经济学-第二版》第二章课后习题答案知识分享

第二章供求、供给、价格 1、为什么欲望不同于需求? 答:欲望是一种缺乏的感受和需要满足的愿望,其基本特点是无限性,即人的欲望永远没有完全得到满足的时候。 需求是指消费者(家庭)在某一特定时期内,在每一价格水平时愿意而且能够购买的某种商品量。需求是购买欲望和购买能力的统一,缺少任何一个条件都不能成为需求。 欲望是永无止境的,没有限制条件,而需求受到购买欲望和购买能力的制约,二者缺一不可,所以欲望不同于需求。 1、有些企业在广告宣传中声称自己的产品是为“工薪阶级服务的”。从经济学角度看,这种说法对不对?为什么? 答:从经济学角度看,这种说法是不对的。 企业宣传自己的产品是为工薪阶层服务,主要是指在价格上给予工薪阶层方便,通过降低价格,提供经济实惠又保质的产品,吸引消费者,让消费者有经济能力来购买产品。 需求是购买欲望和购买能力的的统一,二者缺一不可。产品为工薪阶层服务,旨在强调消费者的购买能力,却忽略了其购买欲望。所以,从经济学角度看,这种说法是不正确的。 2、出租车行业越发达,服务越好,价格越低,买汽车的人越少,为什么? 答:替代品是指可以互相替代来满足同一种欲望的商品。出租车和汽车,皆可为人们提供出行便利服务,它们之间可以相互替代,是

替代关系。 对于有替代关系的商品,当一种商品价格下降时,人们对其需求增加,导致另一种商品需求下降。当出租车行业发达,价格低廉,服务良好时,人们会增加对出租车的消费需求,从而减少对汽车的购买需求。 4、旅游业的发展可以带动旅馆、餐饮、交通、娱乐等行业的发展,为什么? 答:互补品是指共同满足一种欲望的两种商品,他们是相互补充的,旅游业与旅馆、餐饮、交通、娱乐等行业就是一种互补关系。两种互补品价格与需求呈反向变动,当旅游业发展,价格降低,消费者而对其互补的旅馆、餐饮、交通、娱乐等的需求就增加,从而带动其发展。 5、我国加入世贸组织对汽车市场的需求有什么影响?为什么? 答:总体上来说会扩大对汽车市场的需求。首先,我国加入世贸组织后,经济发展,人民收入增加,消费者对汽车有了一定的购买力,其次,加入世贸组织使得汽车价格下架昂,对汽车的购买需求增多。再次,加入世贸组织使得发达国家的消费方式影响发展中国家,购买汽车会成为人们的偏好与心理欲望。最后,加入世贸组织,消费者对自己未来的收入与商品价格走势有所预期,这种预期也影响了购车的意愿和需求。综上,我国加入世贸组织会扩大汽车市场的需求。

基础工程(第二版)第二章习题解答

习 题 【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料,使用承载力公式计算持力层的承载力。若地下水位稳定由0.7m 下降1m ,降至1.7m 处,问承载力有何变化? 图2-31 习题2-1图 解:由图2-31可知: 基底处取土的浮重度 3/2.88.90.18'm kN w sat =-=-=γγγ 基底以上土的加权平均重度 3/0.133 .16.02.8)6.03.1(2.17m kN m =?+-?=γ 由020=k ?,查表2-6可得 66.5,06.3,51.0===c d b M M M 所以,持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 9.64166.53.10.1306.38.12.851.0=?+??+??=++=γγ 若地下水下降1m 至1.7m ,则 基底以上土的重度为 3/2.17m kN m =γ 基底处土的重度为 3/0.18m kN m =γ 此时,持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 0.86166.53.12.1706.38.10.1851.0=?+??+??=++=γγ

【2-2】某砖墙承重房屋,采用素混凝土(C10)条形基础,基础顶面处砌体宽度0b =490mm ,传到设计地面的荷载F k =220kN/m ,地基土承载力特征值f ak =144kPa ,试确定条形基础的宽度b 。 (1)按地基承载力要求初步确定基础宽度 假定基础埋深为d=1.2m ,不考虑地基承载力深度修正,即f a =f ak =144kPa m d f F b G a k 83.12 .120144220=?-=-≥γ,取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。 地基承载力验算: kPa f kPa b G F p a k k k 1448.1399 .12.19.120220=<=??+=+= 满足 无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算(其具体验算方法详见第三章),最后还需进行基础剖面设计。 (2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度 初步选定基础的高度为H=300mm 基础采用C10素混凝土砌筑,基础的平均压力为kPa p k 8.139= 查表3-2,得允许宽高比0.12==H b tg α,则 m Htg b b 09.10.13.0249.020=???+=+≤α 不满足要求 m tg b b H 705.00 .1249.09.120=?-=-≥α 取H=0.8m m Htg b b 09.20.18.0249.020=??+=+≤α 此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ,满足要求。

第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解:已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 (1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区,根据式(2-15) m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立, u t =8.02×10-4m/s 为所求 (2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3 设沉降在滞流区 m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型: )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立,u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少? 解:已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρ t t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理 218)(23==-μρμ ρρρt s du g d 所以

机械制造技术基础(第2版)第二章课后习题答案

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第二章金属切削过程 2-1什么是切削用量三要素?在外圆车削中,它们与切削层参数有什么关系?答: 切削用量三要素是指切削速度v、进给量f、背吃刀量a p(切削xx)。 在外圆车削中,它们与切削层参数的关系是: 切削层公称厚度:hD fsin r切削层公称宽度:bD a p/sin r切削层公称横截面积:AD fap2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度?试画图标出这些基本角度。 答: 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度: 前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角,这些基本角度如下图所示(其中副前角、副后角不做要求)。 2-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大? 答: 刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度;而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中(考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素)确定的刀具角度。车刀作横向切削时,进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大,导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大,可能会使刀具工作后角变为负值,不能正常切削加工(P23)。 2-4刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?

答: (P24) (1)高的硬度和耐磨性; (2)足够的强度和韧性; (3)高耐热性; (4)良好的导热性和耐热冲击性能; (5)良好的工艺性。 2-5常用的硬质合金有哪几类?如何选用? 答: (P26)常用的硬质合金有三类: P类(我国钨钴钛类YT),主要用于切削钢等长屑材料;K类(我国钨钴类YG),主要用于切削铸铁、有色金属等材料;M类(我国通用类YW),可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。 2-6怎样划分切削变形区?第一变形区有哪些变形特点? 答: 切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域,第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域;第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。 第一变形区的变形特点主要是: 金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移,晶粒伸长,晶格位错,剪切应力达到了材料的屈服极限。 2-7什么是积屑瘤?它对加工过程有什么影响?如何控制积屑瘤的产生?答:

化工原理非均相物系分离习题库.doc

一、填空题 1.某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律,若在水中的沉降速度为u 1,在空气中为u 2,则u 1 u 2;若在热空气中的沉降速度为u 3,冷空气中为u 4,则u 3 u 4。(>,<,=) 答:μρρ18) (2-= s t g d u ,因为水的粘度大于空气的粘度,所以21u u < 热空气的粘度大于冷空气的粘度,所以43u u < 2.用降尘室除去烟气中的尘粒,因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升,若气体质量流量不变,含尘情况不变,降尘室出口气体含尘量将 (上升、下降、不变),导致此变化的原因是1) ;2) 。 答:上升, 原因:粘度上升,尘降速度下降; 体积流量上升,停留时间减少。 3.含尘气体在降尘室中除尘,当气体压强增加,而气体温度、质量流量均不变时,颗粒的沉降速度 ,气体的体积流量 ,气体停留时间 ,可100%除去的最小粒径min d 。(增大、减小、不变) 答:减小、减小、增大,减小。 ρξρρ3)(4-= s t dg u ,压强增加,气体的密度增大,故沉降速度减小, 压强增加, p nRT V = ,所以气体的体积流量减小, 气体的停留时间 A V L u L t s /= = ,气体体积流量减小,故停留时间变大。

最小粒径在斯托克斯区 )(18min ρρμ-= s t g u d ,沉降速度下降,故最小粒径减小。 4.一般而言,同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P 1,总效率为1η,通过细长型旋风分离器时压降为P 2,总效率为2η,则:P 1 P 2, 1η 2η。 答:小于,小于 5.某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液,滤框充满滤饼所需过滤时间为τ,试推算下列情况下的过滤时间τ'为原来过滤时间τ的倍数: 1)0=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 2)5.0=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 3)1=s ,压差提高一倍,其他条件不变,τ'= τ; 1)0. 5;2)0.707;3)1 s p -?∝1)/(1τ,可得上述结果。 6.某旋风分离器的分离因数k=100,旋转半径R=0.3m ,则切向速度u t = m/s 。 答:17.1m/s 7.对板框式过滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ,洗水走过的 距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ,洗涤速率(W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )( θ的定量关系为 。 答案: A A w 21= ;L L w 2=; (W d dV )θ=E d dV )(41θ 8.转筒真空过滤机,转速越大,则生产能力就越 ,每转一周所获得的滤

第二章习题答案

162 第2章习题 1 下列化合物中,哪些是路易斯酸,哪些是路易斯碱? BH 4-, PH 3, BeCl 2, CO 2, CO , Hg(NO 3)2, SnCl 2 解答:路易斯酸:BeCl 2,PH 3,CO 2,CO ,Hg(NO 3)2,SnCl 2 路易斯碱:PH 3,CO ,SnCl 2 2 写出下列物种的共轭酸和共轭碱: NH 3, NH 2-, H 2O , HI , HSO 4- 解答: 共轭酸 共轭碱 共轭酸 共轭碱 NH 3 NH 4+ NH 2- NH 2- NH 3 NH 2- H 2O H 3O + OH - HI H 2I + I - HSO 4- H 2SO 4 SO 42- 3 下列各对中哪一个酸性较强? 并说明理由。 (a) [Fe(H 2O)6]3+和[Fe(H 2O)6]2+ (b) [Al(H 2O)6]3+和[Ga(H 2O)6]3+ (c) Si(OH)4和Ge(OH)4 (d) HClO 3和HClO 4 (e) H 2CrO 4和HMnO 4 (f) H 3PO 4和H 2SO 4 解答:(a) [Fe(H 2O)6]3+和[Fe(H 2O)6]2+ 路易斯酸性:前者,中心离子电荷高、半径小,吸引电子能力大; 质子酸性:前者,中心离子电荷高,对O 的极化能力大,H +易离解; (b) [Al(H 2O)6]3+和[Ga(H 2O)6]3+、(c) Si(OH)4和Ge(OH)4 路易斯酸性:均为前者,中心离子半径小,d 轨道能量低; 质子酸性:均为前者,中心离子半径小,对O 的极化能力大,H +易离解; (d) HClO 3和HClO 4、(e) H 2CrO 4和HMnO 4和(f) H 3PO 4和H 2SO 4 路易斯酸性和质子酸性均为后者,中心原子氧化数高、半径小,非羟基氧原子多。 4 应用Pauling 规则, (1) 判断H 3PO 4(pK a =2.12)、H 3PO 3(pK a =1.80)和H 3PO 2(pK a =2.0)的结构; (2) 粗略估计H 3PO 4、H 2PO 4-和HPO 42-的pK a 值。 解答:(1) 根据pK a 值判断,应有相同非羟基氧原子。 H 3PO 4: H 3PO 3: H 3PO 2: (2) H 3PO 4:一个非羟基氧原子,pK a 值约为2。根据多元酸分级电离常数之间的关系,K a 1:K a 2: K a 3≈1:10-5:10-10。所以,H 2PO 4-:pK a 约为7;HPO 42-:pK a 约为12。 5 指出下列反应中的路易斯酸和碱,并指出哪些是配位反应,哪些是取代反应,哪些是复分解反应? 解答:(1) FeCl 3+Cl -=[FeCl 4]- (2) I 2+I -=I 3- 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) (3) KH + H 2O = KOH + H 2 (4) [MnF 6]2-+2SbF 5=2[SbF 6]-+MnF 4 碱 酸 (复分解) 碱 酸 (取代) (5) Al 3+(aq)+6F -(aq)=[AlF 6]3-(aq) (6) HS -+H 2O =S 2-+H 3O + 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) (7) BrF 3+F -=[BrF 4]- (8) (CH 3)2CO + I 2 =(CH 3)2COI 2 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) 6 根据弱硬酸碱原理,判断下列化合物哪些易溶于水? P H HO HO P OH HO HO

非均相物系分离习题及答案

非均相物系分离习题及答案 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3 ),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解:已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 (1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa ·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区,根据式(2-15) m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立, u t =8.02×10-4m/s 为所求 (2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa ·s ρ=1.21kg/m 3 设沉降在滞流区 m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型: )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立,u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在滞流沉降的最大颗粒直径是多少? 解:已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρ t t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理 218)(23==-μρμ ρρρt s du g d 所以

第三章非均相物系分离习题..

第三章非均相物系分离习题 习题1: 球形颗粒在静止流体中作重力沉降,经历________和_______两个阶段。沉降速度是指_______阶段,颗粒相对于流体的运动速度。 答案与评分标准 加速运动等速运动等速运动 (每个空1分,共3分) 习题2: u与其直径的______次方成正比;而在湍流在滞留区,球形颗粒的沉降速度 t u与其直径的______次方成正比。 区, t 答案与评分标准 2 1/2 (每个空1分,共2分) 习题3: 降尘室内,颗粒可被分离的必要条件是_____________________________;而气体的流动应控制在__________________流型。 答案与评分标准 θ。(2分) 气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间 t 滞流(1分) (共3分) 习题4: u条件下,降尘室的生产能力只取决于_____________而在规定的沉降速度 t 与其__________________无关。

答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 (1分) (共3分) 习题5: 除去气流中尘粒的设备类型有__________、___________、__________等。 答案与评分标准 降尘室 惯性除尘 旋风分离器 (每个空1分,共3分) 习题6: 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数;而介质常数e q 与e 是反映________________的常数。 答案与评分标准 物料特定 过滤压强差 过滤介质阻力大小 (每个空1分,共3分) 习题7: 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有__________与___________;吸滤型连续操作过滤机有________________。 答案与评分标准 板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机

02章流体运动习题解答(喀蔚波)第二版

第二章 流体的流动习题解答 2-1 注射器活塞的面积为1.2cm 2,注射针头截面积为1.0mm 2,当注射器水平放置时,用的力推动活塞移动了4.0cm.问药液从注射器中流出所用的时间为多少 解:设针管活塞处为点1,针头为点2, 根据伯努利方程可得 2222112 121v v ρρ+=+p p (水平管) 由于S 1>>S 2 ,针管活塞处的流速为二阶小量,可以忽略 所以两点的压强差为 S F p ==?2221v ρ, 133242s m 0.9m kg 100.1m 102.1N 9.422---?=?????==ρS F v 由2211v v S S =得 12241261221s m 105.7m 102.1s m 0.9m 10-----??=???==S S v v 所以 s 53.0s m 105.7m 100.412211=???==---v L t 2-2 已知微风、强风、大风、暴风、12级飓风的风速分别为:~、~、~、~、~36.9m ·s 1,空气密度取1.25kg ·m 3试求它们的动压(用kg ·m 2表示),并分析相对应的陆地地面可能的物体征象. 解:由动压公式:2v ρ21= 动压p 得 22213m kg 723.0s m 102)s m 4.3(m kg 25.121----?=?????==21v ρ微风1p 222132m kg 82.1s m 102)s m 4.5(m kg 25.121----?=?????==22v ρ微风p 微风的动压为: ~1.82 kg·m 2. 陆地地面可能的物体征象:树叶与微枝摇动不息,旌旗展开. 同理可得: 强风的动压为:~11.9 kg·m 2. 陆地地面可能的物体征象:大树枝摇动,电线呼呼有声,打伞困难.

有机化学第二版(高占先)第二章习题答案

第二章分类及命名 2-1 用系统命名法命名下列烷烃。 (1)2,2,5-三甲基已烷;(2)3,6-二甲基-4-正丙基辛烷;(3)4-甲基-5-异丙基辛烷;(4)2-甲基-3-乙基庚烷;(5)5-正丙基-6-异丙基十二烷; (6)3,3-二甲基-4-乙基-5-(1,2-二甲基丙基)壬烷;(7)4-异丙基-5-正丁基癸烷;(8)3,6,6-三甲基-4-正丙基壬烷。 2-2 用系统命名法命名下列不饱和烃。 (1)4-甲基-2-戊炔;(2)2,3-二甲基-1-戊烯-4-炔;(3)1-已烯-5-炔;(4)3-异丁基-4-己烯-1-炔;(5)3-甲基-2,4-庚二烯;(6)2,3-已二烯;(7)2-甲基-2,4,6-辛三烯;(8)4-甲基-1-已烯-5-炔;(9)亚甲基环戊烷;(10)2,4-二甲基-1-戊烯;(11)3-甲基-4-(2-甲基环已基)-1-丁烯。 2-3 用系统命名法命名下列化合物。 (1)3-甲基环戊烯;(2)环丙基乙烯;(3)4,4-二氯-1,1-二溴螺[2.4]庚烷;(4)3-烯丙基环戊烯;(5)1-甲基-3-环丙基环戊烷;(6)3,5-二甲基环已烯;(7)螺[4.5]-1,6-癸二烯;(8)1-甲基螺[3.5]-5-壬烯;( 9)2-甲基-1-环丁基戊烷;(10)2,2-二甲基-1-环丁基二环[2.2.2]辛烷;(11)5,7,7-三甲基二环[2.2.1]-2-庚烯;(12)二环[4.2.0]-7-辛烯;(13)1-甲基-4-乙基二环[3.1.0]已烷。 2-4 写出下列化合物的构造式。 (1) 3-甲基环己烯 (2) 3,5,5-三甲基环己烯 (3) 二环[2.2.1]庚烷 (4) 二环[4.1.0]庚烷 (5) 二环[2.2.1]-2-庚烯 (6)二环[3.2.0]-2-庚烯 (7) 螺[3.4]辛烷 (8) 螺[4.5]-6癸烯(9) 2-甲基二环[3.2.1]-6-辛烯(10) 7,7-二甲基二环[2.2.1]-2,5-庚二烯

非均相物系分离自测题及答案

非均相物系分离一、填空题两个阶段。沉降速度是指和________ 球形颗粒从静止开始降落,经历________1. ________阶段颗粒相对于流体的运动速度。而在牛顿区,________次方成正比;.在斯托克斯沉降区,颗粒的沉降速度与其直径的2 ________次方成正比。与其直径的________。3.沉降雷诺准数越大,流体粘度对沉降速度的影响________。4. 降尘室内,颗粒 可被分离的必要条件是________流型。5. 降尘室操作时,气体的流动应控制在 u________________在规定的沉降速度而与其条件下,降尘室的生产能力只取决于6. t无关。。________;(3) ________)________;(2)7.选择旋风分离器的主要依据是:(1 等。________,________ 8.除去气流中尘粒的设备类型有________,。________;深床过滤是指________9. 饼层过滤是指洗涤速率与最终过滤在流体粘度与推动力相同条件下,10. 板框压滤机中横穿洗涤法,。________;叶滤机中置换洗涤法,洗涤速率与过滤速率之比为________速率之比为吸滤型连续操作过滤;________与________11. 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有________ 机有三种________、________和12. 根据操作目的(或离心机功能),离心机分为________ 类型。。和________. 根据分离因数大小,离心机分为________、________13二、选择题。)1.在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是( .流体的流速DC.粒子与流体密度A.粒子几何形状B. 粒子几何尺寸 ,m/s的降尘室,己知颗粒的沉降速度为0.25 3m、高l m2.含尘气体通过长4m、宽。)则除尘室的生产能力为( 3333 /s 6 mD. 0.75 m /s . B 1m /s C. A. 3 m /s .某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力3 )。将(不确定 D. C. 不变为原来 B. 1/2 增加一倍 A. 的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降,则两种颗粒的离心8μm粒径分别为16μm及4. 。)(沉降在斯托克斯区)沉降速度之比为( 1/2 .D 4 B.C.1 2 A . )。5.以下表达式中正确的是( 2 A成正比B. A过滤速率与过滤面积成正比;过滤速率与过滤面积平方 A. 成反比. 过滤速率与虚拟滤液体积VV成正比; D C. 过滤速率与所得滤液体积e其他条件保持不变,提高一倍,将转筒转速n6.在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液,。)则生产能 力将为原来的( 2倍 C. . 4倍 D. 1/2 B 2. A 倍 三、计算题 3的颗粒分别在20℃的空气和水中作自由沉降,1800kg/m粒径为. 60μm、密度为试计1算在空 气中的沉降速度是水中沉降速度的多少倍(沉降在斯托克斯区)。

新编基础物理学第二版第二章习题解答

习题二 2-1.两质量分别为m 与M ()M m ≠得物体并排放在光滑得水平桌面上,现有一水平力F 作用在物体m 上,使两物体一起向右运动,如题图2-1所示,求两物体间得相互作用力。 若水平力F 作用在M 上,使两物体一起向左运动,则两物体间相互作用力得大小就是否发生变化? 解:以m 、M 整体为研究对象, 有 ()F m M a =+…① 以m 为研究对象,如解图2-1(a),有 Mm F F ma -=…② 由①、②两式,得相互作用力大小 Mm MF F m M = + 若F 作用在M 上,以m 为研究对象,如题图2-1(b)有 Mm F ma =…………③ 由①、③两式,得相互作用力大小 Mm mF F m M = + 发生变化。 2-2、 在一条跨过轻滑轮得细绳得两端各系一物体,两物体得质量分别为M 1与 M 2 ,在M 2上再放一质量为m 得小物体,如题图2-2所示,若M 1=M 2= 4m ,求m 与M 2 之间得相互作用力,若M 1=5m ,M 2=3m ,则m 与M 2之间得作用力就是否发生变化? 解: 受力图如解图2-2,分别以M 1、M 2与m 为研究对象,有 111T M g M a -= 222()()M m g T M m a +-=+ 2 M m mg F ma -= 又 12T T =,则 2M m F = 1122M mg M M m ++ 当124M M m ==时 289 M m mg F = 当125,3M m M m ==时 2 109 M m mg F = ,发生变化。 2-3、质量为M 得气球以加速度a 匀加速上升,突然一只质量为m 得小鸟飞到气球上,并停留在气球上。若气球仍能向上加速,求气球得加速度减少了多少? 解:设f 为空气对气球得浮力,取向上为正。 题图2-2 题图2-1 解图2-1 解图2-2

化工原理非均相分离试题及答案

化工原理考试题及答案 第三章非均相分离 ____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指______________________________。 ***答案*** 固体微粒,包围在微粒周围的液体 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.(2分)自由沉降是___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在_________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积,提高生产能力。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流 12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 ***答案*** μ γL 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 ***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理 14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按________________的顺序排列组成。 ***答案*** 滤板、滤框、主梁(或支架)压紧装置等组成

分离练习题

3沉降过滤 一.单项选择 1.与降尘室的生产能力无关的是()。 A.降尘室的长 B.降尘室的宽 C.降尘室的高 D.颗粒的沉降速度 2.下列用来分离气-固非均相物系的是()。 A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机 C.袋虑器 D.三足式离心机 3.微粒在降尘室内能除去的条件:停留时间()它的沉降时间。 A.不等于 B.大于或等于 C.小于 D.大于或小于 4.多层降尘室是根据含尘气体处理量与降尘室的()原理而设计的。 A.层数无关 B.高度无关 C.直径无关 D.大小无关 5.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度,应采用()的转鼓。 A. 高转速、大直径; B. 高转速、小直径; C. 低转速、大直径; D. 低转速,小直径; ,现要达到较好的除尘效果,可采用6.有一高温潮湿含尘气流,尘粒的平均直径在2~3m ( )。 A、降尘室 B、旋风分离器 C、湿法除尘 D、袋滤器 7.过滤操作中滤液流动遇到阻力是( )。 A、过滤介质阻力 B、滤饼阻力 C、过滤介质和滤饼阻力之和 D、无法确定 8.旋风分离器主要是利用( )的作用使颗粒沉降而达到分离。 A、重力 B、惯性离心力 C、静电场 D、拉力 9.旋风分离器的进气口宽度B值增大,其临界粒径()。 A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确定 10.过滤速率与()成反比。 A、操作压差和滤液黏度 B、滤液黏度和滤渣厚度 C、滤渣厚度和颗粒直径 D、颗粒直径和操作压差 11.旋风分离器的临界粒径是指能够完全分离出来的()粒径。 A. 最小 B. 最大 C. 平均 12.下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是()。 A、加热滤浆 B、在过滤介质上游加压 C、在过滤介质下游抽真空 D、及时缷渣 13. 颗粒的重力沉降在层流区域时,尘气的除尘以()为好。 A. 冷却后进行 B. 加热后进行 C. 不必换热,马上进行分离。 14. 下列用来分离气—固非均相物系的是()。 A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机 C.袋滤器 D.三足式离心机 15. 如果气体处理量较大,可以采取两个以上尺寸较小的旋风分离器()使用。 A.串联 B.并联 C.先串联后并联 D.先并联后串联 16.下列哪个分离过程不属于非均相物系的分离过程。()。 A、沉降 B、结晶 C、过滤 D、离心分离 17.在重力场中,颗粒的沉降速度与()无关。 A. 流体与的粘度 B.颗粒的尺寸大小 C. 流体与的密度 D.流体的速度 18.欲提高降尘室的生产能力,主要的措施是()。 A.提高降尘室的高度 B.延长沉降时间 C.增大沉降面积 D. 提高气流温度 19.下列物系中,不可以用旋风分离器加以分离的是()。

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