粉体工程复习题集答案
1平均粒径的表示方法有哪几种？
答：①算术平均粒径②几何平均粒径③调和平均粒径④平均面积径
⑤平均体积径⑥长度平均径⑦面积平均径⑧体积平均径
2.粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？
a筛分法，以重量为基准，粒度小于100mm而大于0.038mm；
b显微镜法（包括光学显微镜和电子显微镜），粒度分布是按颗粒数计算的，光学显微镜通常适用测定大于1um的颗粒，电子显微镜测定的粒度可小至0.001um;
c沉降法，在适当介质中使颗粒沉降，以沉降速度测定颗粒粒径，0.5—100um;
d库尔特计数器，脉冲大小与颗粒体积成正比，以脉冲大小为基准，0.5—200um 激光粒度分析仪，用固体粒子代替小圆屏，假设颗粒呈球形，粒子数很少，不产生多次衍射，以光强大小为基准，2—176um；
e透过法，根据流体通过粉体层时的透过性测定粉体比表面积，0.01—100um；吸附法，依据单分子层的吸附量，计算出试样的比表面积，0.003—3um。
3.试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理
在密度为ρ1，直径为D的球形颗粒，靠重力在密度为ρ2，粘度为η的流体中沉降时，其沉降速度为
实际上它是与试样颗粒具有相同沉降速度的球体直径，
注意：斯托克斯理论要求颗粒沉降时的雷诺系数Re小于或等于0.2。
4. 形状系数和形状指数的意义是什么？
a 形状系数：形状系数是用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。表示颗粒形状与球形颗粒不一致的程度。当研究对象为颗粒群，求其形状系数时，其表面积、体积和粒径均需用平均值.
b形状指数：是由颗粒外形尺寸的各种无因次组合表征颗粒形状，种类很多，有均整度、体积充满长、面积充满度、球形度、圆形度、圆角度、表面指数。
5. 用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？P35
答：1）粉体的最紧密填充：对于混凝土骨料和耐火材料原料而言，获得最紧密填充的粒度级配是一个十分重要的问题与连续粒度体系相比，不连续粒度体系更易形成紧密填充，以提高强度。根据对实际粉体的研究，粗颗粒在65%时填充最紧密。在耐火材料的实际生产中，根据实践总结出三级配料的方法即所谓“两头大，中间小”的确定配料的原则。
2）加压压密填充：施加压力：可以减少颗粒间的相互作用力、粘附力等的作用，使粉体的密度增大。加压压密过程中，附加压力较小时，通过粉体层内颗粒的相对位置移动的填充比较密实，但进一步加大压力，会出现颗粒变形，破碎等情况
6. 颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？
答：a颗粒密度：颗粒内部的封闭气孔包括在颗粒的体积之内，而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在颗粒的体积之内b真密度：是指颗粒的质量除以不包括开孔·闭孔在内的颗粒真体积，也就是颗粒的理论密度。颗粒体积不包括存在于颗粒内部的封闭孔洞。c表观颗粒密度：定义为颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。颗粒表面的裂缝、凹下的窄口、开口的孔洞能计入颗粒的体积。
7.粉磨过程中球磨机筒体具有同一转速，而工艺要求各仓内研磨机要呈不同运动状态，应采用哪些措施来解决这对矛盾，保证磨机的最佳工作状态。
①粗磨仓以破碎能力为主,要求研磨体以抛落式运动,细磨仓以粉磨能力为主,要求研磨体以泻落式运动为主；②调节研磨体的运动状态主要是在不同的仓中选用不同的衬板；（举例）③调整隔仓板的位置、研磨体的装载量等以保证磨机的最佳工作状态。
8为什么鄂式破碎机偏心轴的转速过高和过低都会使生产能力不能达到最大值?理论分析最大生产能力对应的转速应满足什么假设条件?
偏心轴转一圈,动颚往复摆动一次,前半圈为破碎物料,后半圈为卸出物料，条件:当动颚后退时破碎后物料应在重力作用下全部卸出,而后动颚立即返回破碎物料，故转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。假设条件为物料卸出为自由落体运动，其时间等于动颚后退的时间。
9粉碎比是如何定义的？何谓公称粉碎比？破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何？多级破碎时的总破碎比如何计算？
a粉碎比：是定量描述固体物料经某一粉碎机械粉碎后，颗粒尺寸大小变化的参数。
b平均粉碎比：物料粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d 之比，用符号i表示。
c公称粉碎比：粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比，粉碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎比，前者约为后者的70～90%。
d关系：破碎机的破碎比低于公称破碎比，一般有：i=（0.7~0.9）i公称
e多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积
10试说明粉碎的模型和粉碎产品2成份性。P86-88
答：2成分性：粉碎产物粒度分布包含(不合格)粗粒和（合格）微粉两个部分，粗粒部分分布取决于鄂板出口间隙的大小，称为过渡成分，微粉部分与破碎机的结构无关，它取决于固体原料物性，这部分称为稳定成分。
模型1）体积粉碎模型整个颗粒都受到破坏（粉碎），粉碎生成物大多为粒度大的中间颗粒，随着粉碎进行，这些中间粒径的颗粒依次被粉碎成具有一定粒度分布的中间粒径颗粒，最后逐渐积蓄成微粉
成分（即稳定成分）。
2）表面粉碎模型仅在颗粒的表面产生破坏，从颗粒表面不断剥下微粉成分，这一破坏不涉及颗粒内部。
3）均一粉碎模型：加于颗粒的力，使颗粒产生分散性的破坏，直接碎成微粉成分
12鄂式破碎机工作原理？按活动鄂板的运动特性的不同，鄂式破碎机有哪几种主要类型？各自有哪些优缺点？P96-98
鄂式破碎机工作原理:颚式破碎机依靠活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动，当靠近时物料在两块颚板间被压碎，当离开时，已破碎的物料由于自重从破碎腔卸下
13鄂式破碎机的有效作用角应满足什么条件？它和破碎机的生产能力及粉碎比有什么关系，为什么？α≤2φ即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。减小钳角时可增加破碎机的生产能力，但导致破碎比减小。。。。
11试述提出四种功耗假说的物理依据和导出的数学公式，四种假说各自的适用范围？p89-90
答：一、表面积假说：粉碎物料所消耗的能量与粉碎过程中新增加的表面积成正比.
表面积假说的物理基础：任何物质的分子之间有恒定的分子引力，粉碎时消耗的能量必然与用来克服物料分子间的引力，产生新的表面所需的能量有一定的关系，表面积假说认为这种关系是成正比的
表面积假说对于粉碎产品的粒度在0.01-1毫米时的过程比较适用
2）体积假说：在相同技术条件下，使几何相似的同类物体的形状发生同一变化所需的功，
与物料的体积或质量成正比
理论基础：当物体受外力后必然在内部引起应力，随着外力的增加，物体的应力和变形亦随之加大。当应
力达到物料的强度极限时，则外力稍微增加即使物料破坏
用于近似地计算粗碎和中碎时能量消耗适用范围：粒度在0.01~1mm的产品。
3）裂纹理论：粉碎物料所需要的功与物料的直径或边长（正方形的）D的平方根成反比（直径D是假定物料中80%质量能通过的筛孔尺寸）
理论基础：物料一定要在压力下产生变形，积累一定的能量后产生裂纹，最后才能粉碎，即物料在粉碎前一定要有超过某种程度的变形，而且一定要有裂纹。粉碎所需之功和裂纹的长度成正比。裂纹又和粉碎颗
粒的尺寸的平方根成反比在粗碎，中碎和细碎时均适用，但在使用球磨机粉磨时减少25%
4）田中假说：比表面积S对功耗量A的增量同极限比表面积S与瞬时比表面积S之差成正比
理论基础：颗粒粒径是一个难于测定的参数，并且比表面积的测定方法已取得很大进步，而且测定比表面
积与测定粒径相比精度更高
14圆锥破碎机的工作原理，分类方法，圆锥破碎机的特点？P100
答：工作原理：心轴旋转时，活动圆锥沿着固定圆锥表面作偏旋运动。靠拢固定圆锥的地方，该处物料就受到活动圆锥的挤压和磨削作用而破碎。离开固定圆锥的地方，已被破碎的物料由于重力的作用就从锥底排料口卸出。分类方法：A、按用途分：粗碎和中细碎。B、按破碎腔剖面形状和平行带和长度不同分：标准型、中间型、和短头型。特点：粉碎比高、效率高、能耗小；产品粒度均匀；适合于破碎各种硬度的物料；构造复杂、投资费用高、检修维护比较困难。
15.试说明球磨机的工作原理和不同转速下研磨体的运动形式？P109
16. 根据球磨机内研磨体运动的基本方程式说明何谓脱离角？脱离角的大小决定于什么？其和球磨机的工作状态有什么关系？何谓临界转速？
cosα= R0n2/900,研磨体脱离角与筒体转速和筒体有效内径有关，而与研磨体质量无关;‘周转状态运转’;临界转速：磨内、外层两个研磨体恰好开始贴随磨机筒体作周转状态运转时的磨机转速。
17．何谓转速比？转速比在哪个范围内球磨机的工作最有利？湿法和干法粉磨的转速有什么区别为什么？磨机适宜转速与其临界转速之比，简称转速比;K= 76%为磨机理论上的适宜转速比，实际生产的磨机可能会略有出入，但大多在76%左右波动。湿法磨除料浆阻力对冲击力有影响外，还由于水分的湿润降低了研磨体之间以及研磨体与衬板之间的摩擦系数，相互间产生较大的相对滑动，因此，湿法磨机的工作转速应比相同条件的干法磨机高25%
18.影响磨机的生产能力的主要因素有哪些？
1) 粉磨物料的种类、物理性质、入磨物料粒度及产品细度；2) 规格和型式、仓的数量及各仓的长度比例、隔仓板形状及其有效面积、衬板形状、筒体转速；3) 研磨体的种类、装载量、及其级配；4) 加料均匀程度及磨内的球料比；5) 操作方法，如湿法或干法、开路或闭路；湿法磨中水的加入量、流速；干法磨中的通风情况；闭路磨中选粉机的选粉效率和循环负荷率等；6) 是否加助磨剂。
19.筛分效率是如何定义的?如何测定计算？何谓总筛分效率和部分筛分效率？影响筛分效率的因素有哪些？
筛分效率:表示筛分过程的完全程度和筛分产物的质量,是衡量筛分过程和重要质量指标。
测定计算：在入筛的物料流中和筛上物料流中每隔15~20分钟取一次样，应连续取样2~4小时，将取得的平均试样在检查筛里筛分，检查筛的筛孔与生产上用的筛子的筛孔。分别求出原料和筛上物料中小于筛孔尺寸的级别的百分含量a1和a3，代入公即可求出。总筛分效率：指筛下级别的筛分效率，即指筛下物料与原物料中筛下级别的比值。部分筛分效率：不是指整个筛下级别的筛分效率，而是指筛下级别中某一粒度范围内的筛分效率。影响因素：A物料性质：①物料的粒度分布②物料的含水量③物料的颗粒形状
B、筛分机械影响：①有效筛面面积②筛孔大小③筛孔形状④筛面长度和宽度⑤筛面的倾角⑥筛子的运动状况
C、筛分条件的影响：①加料均匀性②料层厚度
20.从工艺的角度阐述粉体混合的质量要求及其测定方法?影响混合料质量的因素有哪些?.
影响因素：1）粉料颗粒形状：影响粒子的流动性（球形、棱角内摩擦）；粒度：粒度分布影响粒子的运动（离析）；粒子密度；粒子水份含量：（团块，水分利于混合）2）设备因素（混合机性质）混合机的类型影响粒子的流动式样及速度；混合机的转速影响粒子的运动和混合速度。3）工艺因素（操作条件）混合时间、装载量、加料顺序
21. 画图说明二段粉碎筛分作业流程并简要说明每段的作用?影响筛分效率的因素主要有哪些?
影响因素：筛面的相对运动，料层的厚薄、筛孔形状和有效面积、物料颗粒的大小分布规律和颗粒形状、过细颗粒的含量以及物料的含水率
22. 何谓混合过程中的离析?造成离析的主要因素有哪些?在实际操作中有哪些情况可引起离析?从工艺上有一般采取哪些措施来防止离析的发生?P263-264
离析：由于颗粒性质差异导致颗粒优先向混合机的某些区域运动。产生离析的情况：倾注堆料过程中的离析；剪切离析（搅拌离析）；振动引起的离析；级配离析（间隔级配、大粒径粗级配）；配料离析（液体结合剂用法不当、过干、过湿）防止措施：选择以对流混合为主的混合机；运输中应尽量减少振动和落差（装料一次颗粒偏集，运输二次偏集。）；改进配料方法，使物性相差不大（密度相近粒度相近，密度差别大质量相近。）；在干物料中加适当液体；改进加料方法；采用某些破坏团块的装置；降低混合机中的真空度或破碎程度。
23. 何谓料仓的结拱?结拱有哪些形式及其产生的部位和破拱的方法?结拱形成的原因是什么?为了防止结
拱，改善料仓中物料的流动状态有哪些助流措施? P264-266
第一种：是在出料口附近的颗粒互相支撑，形成所谓拱架状态（颗粒互相啮合，也称为楔形拱）
这种形式在出料口较小而颗粒较大的情况下最为常见一般只要加大出料口，或在冲击，振动作用下即可破拱。第二种：由于压力的作用使物料集存在料仓的锥部，使物料不能下落。这种形式在粉状物料中最为常见，是最难解决的结拱现象。第三种：物料在出料口上部近于垂直下落，形成空穴状。它常见于颗粒间有粘附性的细粉轻者可用振动和吹入空气的方法破拱，严重时则需要用机械破拱第四种:物料附着于料仓的锥部表面，形成研钵状这种现象常见于壁面的倾角过小和对壁面有附着性和粘性的粉状物料轻者可用振动或吹入空气破拱，严重时只能用机械铲除。
措施：a改变料仓结构（几何形状及尺寸），如加大卸料口，减小料仓的顶角等。B降低料仓粉体压力c使仓壁光滑，减小料仓摩擦阻力d采用助流装置，如空气炮清堵器，仓壁振打器等。
24. 何谓粉碎过程中的“多破少磨”?提出该说法的理由是什么?据此可否进-步提出“以破代磨”，为什么? 因为破碎的能源利用率要比粉磨的高，多破少磨有利于节约能源，但也不能以破代磨，因为两者的能源利用随着物料粒度变小成反向变化，如图所示，破碎的最小粒度以两曲线相交点对应的粒度为最佳。
25. 试从(1)工作原理(2)锤头与转子的联结方式(3)粒度调节方式(4)产品粒度的均匀程度(5)保险装置等五个方面比较单转子PC和单转子PF破碎机的异同点
26.简述粉碎过程中，粉碎物料的分散度随粉磨时间变化的关系。(粉碎过程可分成三个阶段)。
粉碎过程中，分散度和粉磨的关系如图示，可分甚为三个
阶段，第一阶段分散度与粉磨时间成线性关系，颗粒间的相互作用可忽略；第二阶段为聚集阶段，
随着颗粒的变小，在范德华力的作下颗粒发生团聚；第三阶段为团聚阶段，颗粒在比较弱的引力
作用下就团聚，颗粒结团。
27.试述粉尘电阻率对影响电收尘器收尘效率的影响，如何控制调节粉尘电阻率?
电阻率过高和过低都会使收尘效率下降，一般控制在104-1010，其过高会产生反电晕，过低会使
粉尘产生二次飞扬:调节电阻率常用的方法是，电阻率高时降低温度和增加湿度: 低时则反之。
28.什么是斗式提升机的极点与极距?它对卸料有何影响。
重力和离心力的合力N的大小和方向随着料斗的位置改变，但其作用线与驱动轮中心垂直线始终交于同一点P，P点称为极点.极点到回转中心的距离OP=H称为极距。设驱动轮半径R2，料斗外边缘半径为R1； H 粉体第2章作业题 1、证明：DnL·DLS=DnS2； DnL·DLS·DSV=DnV3 2、求：边长为a的正方形和正三角形片状颗粒的Feret径。 3、求边长为m的正方形片状颗粒的Martin径。 4、求底面直径为10，直径：高度=1：1的圆柱形颗粒的球形度。 5、用安德烈移液管测得某火力发电厂废气除尘装置所收集的二种烟灰的粒度分布情况如下表。 若服从R―R分布，试求：（1）分布特征参数De和n；（2）二种粉体何者更细？何者粒度分布更集中？ 第3章粉体的填充与堆积特性作业题 1、将粒度为D1＞D2＞D3的三级颗粒混合堆积在一起，假定大颗粒的间隙恰被次一级颗粒所充满，各级颗粒的空隙率分别为ε1=0.42，ε2=0.40，ε3=0.36，密度均为2780kg/m3。试求： （1）混合料的空隙率； （2）混合料的容积密度； （3）各级物料的质量配合比。 2、根据下表数据，按最密填充原理确定混凝土中砂子的粒径及各组分的配合比，并计算混凝土混合物的最大表观密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥） 粒径/mm 空隙率/% 密度/kg/m3 物料名称 碎石D1=32 48 2500 砂子D2 42 2650 水泥D3=0.025 50 3100 3、根据容积密度、填充率和空隙率的定义，说明： （1）；（2）；（3） 4、某粉体的比重为m，在一定条件下堆积的容积密度为其真密度的60%，试求其堆积空隙率。 5、某粉料100kg，在一定堆积状态下，其表观体积为0.05m3。求：该粉体的堆积密度、填充率和空隙率。（ρP=2800kg/m3） 6、已知：粉料（ρP=2700kg/m3）成球后ε=0.33，并测得料球含水量为13%（以单位质量干粉料计），试求料球的空隙饱和度ψs。 第4章作业题 粉体工程与设备思考题 第一章概述 1、什么是粉体？ 粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。 2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？ 分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒 原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。能够真正的反应出粉体物料的固有特性。 聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。又称为二级颗粒。聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。主要再粉体物料的加工和制造中形成。 凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。比聚集体颗粒大得多。也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。 絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。很容易被微弱的剪切力所解絮。在表面活性剂作用下自行分解。 颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒 3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？ 分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体 4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？ 主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。 德华力、静电力、液桥力。在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。而在非常干燥的条件下则是由德华力引起的。空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。 第二章粉体粒度分析及测量 1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？ 三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值 当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径 定向径：在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。 2、何谓三轴径、当量径？ 见1 3、粉体分布方程的主要形式有哪几种？各自使用的围是什么？ （1）.正态分布，某些气溶胶和沉淀法制备的粉体，起个数分布近似符合这种分布。（2）.对数正态分布，大多数粉体，尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的，曲线峰值偏向小粒径一侧。 （3）.Rosin-Rammler分布，对于粉体产品或粉尘，特别在硅酸盐工业中，如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。 4、何谓粒度分布、累积分布、频率分布？ 1、中位粒径：D 50，在物料的样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径 2、壁效应：在接近固体表面的地方，粉料的随机填充存在局部有序。这种局部有序的现象是壁效应 3、粉碎平衡：当物料粉碎到一定程度时，物料在机械力作用下的粒度减小与已细化的微小颗粒再团聚达到平衡，物料粒度几乎不再变化的时候，称为粉碎平衡 4、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角 5、相对可燃性：在可燃性粉末中加入惰性的非可燃性粉末均匀分散成粉尘云后，用标准点火源点火，使火焰停止传播所需要的惰性粉体最小加入量（%）称为相对可燃性 6、粉碎机械力化学：在固体物料粉碎过程中，设备施加于物料的机械力除了使物料粒度减小、比表面积增大外，还发生机械力与化学能的转化，使材料发生结构变化、物理化学变化。这种在机械力作用下锁诱发的物理、化学变化过程称为粉碎机械力化学。 另答案：研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科，应用粉体材料的机械力化学改性制备无机颜料制备纳米金属非晶态金属及合金制备新型材料 7、屈服轨迹：一组粉体样品在同一垂直应力条件下密实，然后在不同的垂直应力下，对每个粉体样品做剪切破坏试验，所得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹 8、整体流：物料从料斗出口处全面积的泄出，全部物料都处于运动状态的流动。（料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流动，这种流动型称为整体流。这种流动常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗内） 二．简答 1、表征粒度分布特征参数是什么？粉体的填充指标有哪些？ 特征参数：中位粒径D 50、最频粒径、标准偏差； 填充指标：容积密度、填充率、空隙率 2、等径球体随机填充的类型有哪些？ 1、等径球规则填充； 2、随机或不规则填充：随机密填充、随机倾倒填充、随机疏填充、 随机极疏填充；3、壁效应 3、写出几种实际颗粒的堆积规律（P27） 堆积规律：当仅有重力作用时，容器里实际颗粒的松装密度随着容器直径的减少和颗粒层高度的增加而减小。对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密度较小。但是对于像面粉那样的有粘聚力的细粉末，减慢供料速度可得到松散的堆积。 4、粉体层中液体有几种？各有何特点？ 1、粘附液：粘附在粉体物料的表面； 2、楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内；，即在颗粒间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体； 3、毛细管上升液：保存在颗粒间的间隙中； 4、浸没液：颗粒浸没的液体 5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。 1、表面涂覆或包裹：用硬脂酸钠改性MgO 粉体，在吸附层中的硬脂酸根离子的亲水基朝向水相，接触角减小，是粉体润湿性增强； 2、热处理：对陶瓷颗粒进行热处理可以提高金属对陶瓷的润湿性。通过热处理可以除去吸附在陶瓷表面的氧，以免金属氧化在界面形成氧化物阻止金属与陶瓷元素相互扩散。对陶瓷颗粒进行预热处理可以消除颗粒表面吸附的杂志和气体，提高润湿性。 6、粉体摩擦角具体包括哪些角度? 1 内摩擦角、 2 安息角、 3 壁面摩擦角和滑动摩擦角、 4 运动角 7、流动与不流动的判据？（P48） 如果颗粒在流动通道内形成的区服强度不是已支撑住流动的堵塞料，那么在流动通道内将产生重力流动。 根据Jenike 公式可以计算得到料仓和料斗中的压力分布，从而得到物料单元体受到的密实最大主应力； 流动函数 FF ： 时，FF 粉体工程习题 一.选择题(以下各小题均有４或3个备选答案,请圈出唯一正确的答案) 1．R ＲB 粒度分布方程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸,它是以 来分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 Ｃ、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 ３.粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB 公式表示R=１00exp[-(P D /e D ）n ]其中 e D 为： 。 A ．均匀系数 Ｂ.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在 上有200个筛孔。 Ａ、一厘料长度 B 、一平方厘料面积 Ｃ、一英寸长度 Ｄ、一平方英寸面积 5.某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、Ｄ50 B 、D ８４。1 —D 5０ C 、Ｄ84。1— D １5。9 7.破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i ｎ两种,二者之间的关系 为 。 Ａ、ｉm >i n B 、i ｍ=i ｎ Ｃ、i m 《粉体工程》复习题——海公公1平均粒径的表示方法有哪几种？ 个数平均径，长度平均径，面积平均径，体积平均径，平均表面积径，平均体积径，调和平均径，NND,MMD 2粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ ①显微镜法：颗粒的平面投影图像，普通光学：0.5-200微米；透射电子：几十纳米到几个微米；扫描电子：0.005-50微米 ②筛分法：以重量为基准20-100㎜ ③沉降法：在适当介质中颗粒沉降，导致光强度变化 ④激光衍射法：夫朗和弗衍射原理 ⑤比表面法：假定颗粒为均匀光滑球形 ⑥库尔特粒度仪：颗粒体积，电压脉冲，精度取决于被计数颗粒的数目0.5-200微米 3试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。 将均匀分散的颗粒悬浊液装入静置的透明容器里，颗粒在重力作用下产生沉降现象，会出现下部浓度大上部浓度小的浓度分布，面对这种浓度变化，从侧向投射光线，由于颗粒对光的吸收散射等效应，使光强减弱，其减弱的程度与颗粒的大小和浓度有关，所以通过光强度变化能反映悬浊液内粉末的粒径组成。 4形状系数和形状指数的意义是什么？ 形状系数：是用来衡量实际颗粒形状与球形或长方形颗粒形状的差异程度；形状指数：是对单一颗粒本身几何形状的指数化，它是根据不同的使用目的，给出颗粒理想的形状图像，然后将理想的形状与实际形状进行比较，找出二者之间差异并指数化。 5用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？ 以等径球最紧密堆积为例，在形成最密堆积后，空间存在四个球构成的四面体空隙和有六个球构成的八面体空隙。若基本等径球为E，填入八面体最大径球为2次球J，填入四面体空隙最大等径球为3次球K，再填入4次最大径球与1、2间隙，填5次球最大径球于1、3次球间隙，最后以更微小等径球填入残留空隙，从而构成最紧密填充，即Horsfield填充。 6颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？颗粒质量除以表观体积；真密度：是指颗粒的质量除以不包括开孔，闭孔在内的颗粒真体积；表观颗粒密度：颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。 7气相和液相介质中粉体之间的相互作用力分别有哪些?其中哪些是有利于粉体分 散的,哪些是不利于粉体分散的? 1平均粒径的表示方法有哪几种？ 答：①算术平均粒径②几何平均粒径③调和平均粒径④平均面积径 ⑤平均体积径⑥长度平均径⑦面积平均径⑧体积平均径 2.粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ a筛分法，以重量为基准，粒度小于100mm而大于0.038mm； b显微镜法（包括光学显微镜和电子显微镜），粒度分布是按颗粒数计算的，光学显微镜通常适用测定大于1um的颗粒，电子显微镜测定的粒度可小至0.001um; c沉降法，在适当介质中使颗粒沉降，以沉降速度测定颗粒粒径，0.5—100um; d库尔特计数器，脉冲大小与颗粒体积成正比，以脉冲大小为基准，0.5—200um 激光粒度分析仪，用固体粒子代替小圆屏，假设颗粒呈球形，粒子数很少，不产生多次衍射，以光强大小为基准，2—176um； e透过法，根据流体通过粉体层时的透过性测定粉体比表面积，0.01—100um；吸附法，依据单分子层的吸附量，计算出试样的比表面积，0.003—3um。 3.试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理 在密度为ρ1，直径为D的球形颗粒，靠重力在密度为ρ2，粘度为η的流体中沉降时，其沉降速度为 实际上它是与试样颗粒具有相同沉降速度的球体直径， 注意：斯托克斯理论要求颗粒沉降时的雷诺系数Re小于或等于0.2。 4. 形状系数和形状指数的意义是什么？ a 形状系数：形状系数是用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。表示颗粒形状与球形颗粒不一致的程度。当研究对象为颗粒群，求其形状系数时，其表面积、体积和粒径均需用平均值. b形状指数：是由颗粒外形尺寸的各种无因次组合表征颗粒形状，种类很多，有均整度、体积充满长、面积充满度、球形度、圆形度、圆角度、表面指数。 5. 用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？P35 答：1）粉体的最紧密填充：对于混凝土骨料和耐火材料原料而言，获得最紧密填充的粒度级配是一个十分重要的问题与连续粒度体系相比，不连续粒度体系更易形成紧密填充，以提高强度。根据对实际粉体的研究，粗颗粒在65%时填充最紧密。在耐火材料的实际生产中，根据实践总结出三级配料的方法即所谓“两头大，中间小”的确定配料的原则。 2）加压压密填充：施加压力：可以减少颗粒间的相互作用力、粘附力等的作用，使粉体的密度增大。加压压密过程中，附加压力较小时，通过粉体层内颗粒的相对位置移动的填充比较密实，但进一步加大压力，会出现颗粒变形，破碎等情况 第一章 1、单分散粉体：颗粒系统的粒径相等。 2、多分散粉体：由粒度不等的颗粒组成（实际颗粒）。 3、种类： 原级颗粒：一次颗粒或基本颗粒。 聚集体颗粒：二次颗粒 凝聚体颗粒：三次颗粒 絮凝体颗粒 4、特点：具有固体抗变形的能力；具有液体类似的流动性；粉体不是连续体，受到体积缩小类似气体的性质。 第二章 1、粒径 （1）、三轴径：以三维尺寸计算的平均径。 （2）、投影径： a、弗雷特直径: 在特定方向与投影轮廓相切的两条平行线间距. b、马丁直径: 在特定方向将投影面积等分的割线长. c、定方向最大直径:最大割线长 d、投影面积相当径:与投影面积相等的圆的直径. （3）、当量直径： a、球当量径：与颗粒相当的球的粒径πDs2=S 等表面积球当量径：与颗粒表面积相等的球的直径πDs2=S 等体积球当量径：与颗粒体积相等的球的直径Dv3π/6=V d、圆当量径 投影圆当量径：与颗粒投影面积相等的圆的直径 等周长圆当量径：与颗粒投影图形周长相等的圆的直径 （4）、筛分径：又称细孔通过相当径。当粒子通过粗筛网且被截留在细筛网时，粗细筛孔直径的算术或几何平均值称为筛分径，记作DA 。 2、粒径分布： （1）、频率分布:单位粒径区间内粒子数占总粒子数比例的分布曲线。 p p dD dn N D f 1)(= （2）累积分布：小于（或大于）某个粒径D p 的颗粒数占颗粒总数的百分比。 累积筛下： ()?=Dp p p p dD D f D D 0)( 累积筛上：()?∞=Dp p p p dD D f D R )( 累积分布与频率分布之间的关系: ()?=Dp p p p dD D f D D 0)(，()?∞=Dp p p p dD D f D R )( 累积分布函数又称为粒度分布积分函数；频率分布函数又称为粒度分布微分函数。 、表征粒度分布的特征参数 a 、中位粒径D 50：把样品的个数分成相等两部分的颗粒粒径。 b 、最频粒径：在频率分布图上，纵坐标最大值所对应的粒径。 c 、标准偏差: 2 1 )()(2 N D D n p pi i -∑=σ，表示粒度频率分布离散程度的标志。 （4）、正态分布的概率密度函数(频率分布函数)： ?∞+∞-===--?=1)(,1,0)2)(ex p(21 ,22 ,dx x a a x a a σσ?σσπσ? 粒径频率分布：)ex p(21 )(22 2)(σπσp D Dp p D f --?= 2014/2015 学年第二学期期末考试试题答案及评分标准 （A卷） 粉体工程 使用班级： 12030241、12030242 一、名词解释（共18分每小题2分） 1、球当量径与： 颗粒同体积的球的直径称为等体积球当量径；与颗粒等表面积的球的直径称为等表面积球当量径：与颗粒具有相同表面积与体积之比，即具有等体积比表面积的球的直径称为等比表面积球当量径。 2、填充率ψ： 空隙体积占粉体填充体积的比率。 3、粒度： 粒度是表示颗粒尺寸大小的几何参数，是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。 4、分离效率： 分离后获得某种颗粒成分的质量与分离前粉体中所含该成分的质量之比。 5、最频粒径： 最频粒径以 Dmo表示。在频率颁分布坐标图上，纵坐标最大值所对应的粒径，便是最频粒径，即在颗粒群中个数或质量出现概率最大的颗粒粒径。 6、标准偏差： 标准偏差以σ表示，几何标准偏差以σg 表示。它是最常采用的表示粒度频率分布离散程度的参数，其值越小，说明分布越集中。 7、混合： 粉体的混合，是指两种或两种以上组分，按不同的目的，用选定的混合机均匀地混合在一起，其过程称为混合，产品称为混合物。 8、滤饼过滤： 悬浊液的浓度相当高，在过滤介质表面上形成的滤饼中，如有1％以上的固体颗粒，约占3％-20％的体积起过滤介质作用者称为滤饼过滤。 9、机械力化学反应： 机械力与光、电、磁、热、辐射等形式的能量一样，也可引起物质化学性质的变化，这种由机械力诱发的物质的化学反应称为机械力化学反应。 二、简答题（共57分） 1、简述颗粒层填充结构的影响因素。（5分） 答案要点： 影响颗粒层填充结构的主要因素有壁效应、局部填充结构、物料的含水量、颗粒形状、粒度大小等。（1个因素1分） 2、简述防止结拱的措施。（6分） 2s d S π=πS s d =36πV v d = 第二章 粉体粒度分析及测量 （几何形态特征） 2.1单颗粒尺寸的表示方法 1.统计平均距 2.当量直径 即等效直径，就是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推导出来，并使它们与线性量纲有关。最常用是“当量球径”（体积直径dv 和面积直径ds ）。 （1）等体积球当量径dv 所以有等体积球的直径为设颗粒的体积为,6, ,3v d V dv V π = （2）等表面积球当量径ds 2.2 形状颗粒因数 球形度Φc ：一个与待测的颗粒体积相等的球形体的表面积与该颗粒的表面积之比。数学表达式： *球形度计算举例（以棱长为a 的立方体颗粒为例）： 颗粒的体积：a3 颗粒的表面积：S=6a2 将颗粒的投影面积用一条线分成面 积大约相等的两部分，这条分界线在 颗粒投影轮廓上截取的长度dm ，称 为“马丁直径”。 一定方向测量颗粒投影轮廓的两端 相切的切线间的垂直距离，在一个 固定方向上的投影长度df ，称为“弗 雷特直径”。弗雷特直径≥马丁直径 此外，用一个与投影面积大致相等 的圆的直径来表示长度dp ，称为“投 影直径”。 222)(S V S V d d d d C ==Φππ 805.0==S S 球ψ()2 322366a a S πππ=???? ??=球%100)(%100)(?=??=N n D f N n D f p P p P 1)()(=+p P D R D D a d v 36π= 等体积球的直径： 等体积球的表面积： 所以 2.3粒度分布 粒度分布：对于颗粒群,除了平均粒径指标以外,我们通常还关心的是其中大小不同的颗粒所占的分数,或者说颗粒群的组成情况,即粒度分布。 1.粒度的频率分布 2.粒度的累积分布 大于或小于某一粒径的颗粒占颗粒群总数（或颗粒质量）的百分数，即为累积分布，或把颗粒大小的频率分布按一定方式累积得到的分布。分为两种：筛下累积D(Dp)和筛上累积R(Dp)。 筛下累积表示小于某一粒径的颗粒数的百分数； 筛上累积表示大于某一粒径的颗粒数的百分数。 课堂作业： 某一粉体颗粒的尺寸分布数据为： 直方图和累积分布曲线图 筛上累积 筛下累积 一、请说明下列代号的意义（20分，每小题5分）： 1、PEJ 900×1200 2、TH400 SH－25.76 3、LS400×25×50―M2 4、4R3216 二、解释概念（20分，每小题5分）： 1、闭路粉碎流程 2、牛顿分级效率 3、振动磨的振动强度 4、粉尘比电阻 三、填空题（20分，每小题1分）： 1、简摆型颚式破碎机比复摆型的动颚的垂直摆幅。 2、锤式破碎机篦条排列方向应与板方向打击物料。 3、反击式破碎机的板，的破碎比最大。 4、提升式双层隔仓板具有作用。 5、反击式破碎机进口处设有, 其作用是。 6、颚式破碎机的推力板除具有的作用外，还具有作用。 7、双辊式破碎机二辊作转动。 8、球磨机的转速比一般为左右。 9、螺旋式气力输送泵螺旋叶片的螺距向出料端。 10、气环反吹风式袋除尘器为滤式袋除尘器。 11、旋风收尘器的直径越，直筒高度越，收尘效率越高。 12、大型球磨机的传动方式一般为。 13、计量设备中，属于非接触式计量的是。 14、脉冲反吹风袋式收尘器中，粉尘在滤袋的侧被过滤下来。 15、电子皮带秤的称量元件是。 16、螺旋输送机的头、尾端轴承分别为轴承和轴承。 17、压滤机工作时，其过滤时间一般为。 18、空气输送斜槽的输送动力是。 19、带式输送机分别在和处设置清扫装置。 20、电磁振动给料机的给料速度主要取决于和。 四、选择题（20分，每小题5分）： 1、静电收尘器的电源为。 A、直流电源； B、交流电源； C、220V电源； D、380V电源 2、斗式提升机输送干燥的流动性较好的物料时，宜采用卸料方式。 A、重力式； B、离心式； C、混合式； D、三种均可 3、阶梯衬板的正确安装形式应是 A、小头先升起； B、大头先升起； C、交替安装； D、三者均可 4、粗碎圆锥式破碎机。 A、外锥正置，内锥倒置； B、外锥倒置，内锥正置； C、二锥均正置； D、二锥均倒置 五、说明题（20分，每小题10分）： 1、为什么复摆颚式破碎机比同规格的简摆颚式破碎机的生产能力大？ 2、旋风收尘器集灰斗处为什么要锁风？通常有哪些锁风装置？ （1）三轴径 利用外接长方体的长、宽、高定义粒子尺寸称三轴径 （2）投影圆当量径 以与颗粒轮廓性质相同的圆的直径表示粒度，与投影面积相等的圆的直径称为投影圆当量径，表示为DH=（4a/π）1、2 （3）球当量径（表面积球当量径、体积球当量径、比表面积球当量径） （4）粉体粒度分布的频率分布函数物理意义 它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量，即可理解为在粉体样品中，某一粒度大小或某一粒度大小范围内的颗粒在样品中出现的百分含量 （5）粉体粒度分布的累积（筛上或筛下）分布函数物理意义 将颗粒大小的频率分布按一定方式累计，便得到相应的累积分布。 累积筛下：按粒径从小到大进行累积，一般用“—”表示，表示为小于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 累积筛上：按粒径从大到小进行累积，一般用“+”表示，表示为大于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 （6）频率分布函数和累积分布函数的关系 （7）正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （8）对数正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （9）由颗粒群某物理特性的定义函数求颗粒群平均粒径 （10）假设颗粒群粒度频率分布函数符合对数正态分布，求P15页表2-8中各种平均粒径具体表达式（类似作业，强调推导过程） （13）体积形状系数、表面积形状系数、比表面积形状系数的定义 在表征粉末体性质,具体物理现象和单元过程等函数关系时,把颗粒形状的有关因素概括为一个修正系数加以考虑,该系数即为形状系数 （14）粒径测量方法有哪些？重点了解筛分法、库尔特计数器、激光粒度仪测量粒度的原理 激光衍射法又称小角度激光光散射法，应用了完全的米氏散射理论。颗粒在激光束的照射下，散射角与颗粒直径成反比，散射光强与角度的增加呈对数规律衰减。 粉体工程与设备考试习题 一、名词解释（每个4分，共20分） 1、粉体：固体颗粒的集合（D小于100微米），颗粒间有适当的作用力，这样的颗粒集合体定义为粉体。 2、空隙率：填充层中粒度与占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表面体积之比。 3、三轴平均径：以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4、粒度分布:是指将颗粒群以一定的粒度分布范围按大小顺序分为若干级别，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。 5、松装密度：指在一个填充状态下，包括颗粒间全部空隙在内的整个填充单位体积中的颗粒质量。 二、填空题（每空1分，共30分） 1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华引力（分子间引力）、库仑力（电荷异性引力）、毛细管力、磁性力、机械咬合力等。 2、影响颗粒填充的因素有壁效应_、局部填充、形状、粒度大小等。 3、粒度分布对筛分操作影响很大，一般依据颗粒尺寸将颗粒分为易筛颗粒、中间颗粒和难筛颗粒。 4、R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp[-(D/错误！未找到引用源。] 。n值愈大，颗粒分布范围愈窄，颗粒分布愈均匀，反映在R.R.B曲线上是分布线与横坐标的夹角越大。 5、昆虫能在水面上爬行，荷叶上的水滴呈圆球状，这是张力在起作用。 6、粉体拱的类型有：压缩拱、楔性（形）拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。 7、统计平均的测定方法有费雷特径，定向等分径，定向最大径，投影圆当量径。 8、写出下列三轴平均径的计算式：①三轴平均径错误！未找到引用源。，②三轴调和平均径 3/(1/l+1/h+1/b) ，③三轴几何平均径错误！未找到引用源。。 三、简答题（每题10分，共50分） 1、平均粒径的表示方法有哪几种？ 答：①算术平均粒径 ②几何平均粒径 ③调和平均粒径 ④平均面积径 ⑤平均体积径 ⑥长度平均径 ⑦面积平均径 ⑧体积平均径 2、简述颗粒床层中颗粒的粒度、空隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系。 答：颗粒粒度越大，颗粒之间的空隙率就越大，填充率就越小， 粉体工程 一、粉末的性能与表征 1.粒径：粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。 2.粒径的表示方法：①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。 3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布： ①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。 ②数字函数表达式有：正态分布；对数正态分布；Rosin—Rammler分布；RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。 4.平均粒径：若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成，那么其物理特性可表示为f（d）=f（D），D即表示平均粒径。 5.粉末的测量方法：显微镜法；激光衍射法；重力沉降光透法；筛分法。平均粒径测量方法：比表面法。 6.粉末的性质：堆积性质；摩擦性质；压缩性质与成形性（压制性）。 安息角：又称休止角、堆积角，它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。（用来衡量与评价粉体的流动性）。在0.2mm以下，粒径越小而休止角越大，这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大，颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。 二、粉体表面与界面化学 1.粉末颗粒的分散： ①在气相中，主要受范德华力、静电力、液桥力，分散方法，机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散； ②在液相中，主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力，分散调控有，介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。 2.颗粒表面改性：粉末颗粒表面改性：用物理，化学，机械方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团，表面能、界面润湿性，电性，表面吸附性和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。 3.改性方法： ①表面化学改性：偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性； ②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法； ③机械化学改性； ④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。 三、粉碎 1.粉碎是依靠外力克服固体质点间内聚力使物料几何尺寸减小的过程。 粉碎的过程：①破碎——粗碎（100mm）、中碎（30mm）、细碎（10mm）， ②粉磨——粗磨（0.1mm左右）、中磨（60um）、细磨（5um）。 粉碎的方法有：挤压粉碎、挤压—剪切破碎、冲击破碎、研磨磨削破碎。 2.破碎设备： 挤压式：颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎、研磨磨削破碎 冲击式：锤式破碎机、反击破碎机。 ①颚式破碎机分：简摆式、复摆式、组合摆动式。 特点是，构造简单，工作可靠，维护方便。生产能力高、齿板寿命长、能耗低、价格低廉、 粉体工程习题 一、基本概念题（共7小题，每小题3分，共21分） 1.粒度分布 用特定的仪器和方法反映出粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数。有频率分布和累积分布两种形式。(1)频率分布，它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。(2)累积分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。 2.粉体 粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 3.三轴平均径 以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4.累积粒度分布 简称累积分布。单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等于颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系。可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目，所以多用小于规定粒径的表示法。通常多用体积（或质量）累积分布。体积（或质量）的累积分布可用正态概率纸作图。 5.表面效应 纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米 粒子物理、化学性质的变化。 6.相对易磨性系数 为了表征物料粉碎难易程度的综合影响，一般用相对易碎性系数来表示。易碎性系数越大，物料越易粉碎。 7.喷雾热分解法 将前驱体溶液（金属溶液）喷入高温气体中，立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，从而直接合成氧化物粉体的方法。 8.牛顿分级效率 将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分，令大粒部分名为粗粒级，小粒部分为细粒级，定义合格成分的收集率与不合格成分的残留率之差称为牛顿分级效率。 9.粉尘云 具有一定密度和粒度的粉尘颗粒在空气中受到重力和空气阻力和浮力相平衡时，就会悬浮或浮游在空气中而不会沉降下来，这种粉尘与空气的混合物称为粉尘云。 10.形状指数 表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数（即理想形状与实际形状比较时，差异的指数化）。 11.量子隧道效应 当粒子能量小于阈值能量时，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好像有一个隧道。 12.易碎（磨）性 思考题与习题 绪论 一、填空 1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。 2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。 3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。 二、简答 1 什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？ 2 “三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？ 3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念？ 4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。 5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。 三、计算 1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。 2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%，含盐量1.4%，试计算原料黄油中含水量。 3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。 4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃。求蒸气消耗量。 5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。忽略CO2和水以外的任何组分。 6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。初始接种物中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。 1.平均粒径的表示方法有哪几种？P9 2.粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？P16- 3.试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。P22 4.形状系数和形状指数的意义是什么？P12 5.用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？P35 6.颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？P37-38 7.粉磨过程中球磨机筒体具有同一转速，而工艺要求各仓内研磨机要呈不同运动状态，应采用哪些措施来解决这对矛 盾，保证磨机的最佳工作状态。①粗磨仓以破碎能力为主,要求研磨体以抛落式运动,细磨仓以粉磨能力为主,要求研磨体以泻落式运动为主；②调节研磨体的运动状态主要是在不同的仓中选用不同的衬板；（举例）③调整隔仓板的位置、研磨体的装载量等以保证磨机的最佳工作状态。 8.为什么鄂式破碎机偏心轴的转速过高和过低都会使生产能力不能达到最大值?理论分析最大生产能力对应的转速应满 足什么假设条件?偏心轴转一圈,动颚往复摆动一次,前半圈为破碎物料,后半圈为卸出物料，条件:当动颚后退时破碎后物料应在重力作用下全部卸出,而后动颚立即返回破碎物料，故转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。 假设条件为物料卸出为自由落体运动，其时间等于动颚后退的时间。 11、在通过式选粉机中存在两个选粉区，说明:①它们的各自位置;②在不同选粉区的分级原理:③何为最小分离粒径?在通过式选粉机中存在两个选粉区，一个是内外壳之间的粗分离区，在此区主要靠重力分离；另一个是在内壳体内的分离区，主要在离心力的作用下分离；当颗粒作离心沉降的离心速度与气向心方向速度在数值上相等时，这时的颗粒粒径就是最小分离粒径。 9.粉碎比是如何定义的？何谓公称粉碎比？破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何？多级破碎时的总破碎比如何计 算？平均粉碎比：物料粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d 之比，用符号i表示。公称粉碎比：粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比，粉碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎比，前者约为后者的70～90%。多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积 10.试说明粉碎的模型和粉碎产品2成份性。P86-88 11.试述提出四种功耗假说的物理依据和导出的数学公式，四种假说各自的适用范围？p89-90 12.鄂式破碎机工作原理？按活动鄂板的运动特性的不同，鄂式破碎机有哪几种主要类型？各自有哪些优缺点？P96-98 13.鄂式破碎机的有效作用角应满足什么条件？它和破碎机的生产能力及粉碎比有什么关系，为什么？ α≤2φ即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。减小钳角时可增加破碎机的生产能力，但导致破碎比减小。。。。 粉体工程作业答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 第一章 粉体基本性质 1-1 粉体是 细小颗粒状物料 的集合体。粉体物料是由无数颗粒构成的, 颗粒是粉体物料的最小单元。 1-2 工程上常把在常态下以较细的粉粒状态存在的物料，称为粉体 。 1-3 颗粒的 大小、分布、结构、形态和表面形态等因素，是粉体其他性能的基础。 1-4 构成粉体颗粒的大小，一般在几个纳米到几十毫米区间。 1-5 如果构成粉体的所有颗粒，其大小和形状都是一样的，则称这种粉体为单分散粉体。大多数粉体都是由参差不齐的各种不同大小的颗粒所组成，这样的粉体称为多分散粉体 。粉体颗粒的大小和在粉体颗粒群中所占的比例分别称为粉体物料的粒度和 粒度分布 。 1-6“目”是一个长度单位，代表在1平方英寸上的标准试验筛网上筛孔数量 。 1-7 粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。粒度越小，颗粒越细 。所谓粒径，即表示颗粒大小的 一因次尺寸 。 1-8以颗粒的长度l 、宽度b 、高度h 定义的粒度平均值称为 三轴平均径 ，适用于必须强调长形颗粒存在 的情况。 1-9 沿一定方向与颗粒投影轮廓两端相切的两平行线间的距离。称为弗雷特直径 。 沿一定方向将颗粒投影面积等分的线段长度,称为马丁直径 。 1-10 与颗粒同体积的球的直径称为等体积球当量径；与颗粒等表面的球的直径称为等表面积球当量径；与颗粒投影面积相等的圆的直径称为 投影圆当量径 (亦 称heywood 径 。 1-11 若以Q 表示颗粒的平面或立体的参数，d 为粒径，则形状系数Φ定义为n d Q =Φ ;若以S 表示颗粒的表面积，d 为粒径，则颗粒的表面积形状系数形状 系数Φs 定义为 2d S s =Φ ; 对于球形颗粒，Φs=π；对于立方体颗粒，Φs= 6 。 第1页（共10页） ######## 2018-2019学年第二学期 材料科学与工程专业####级《粉体工程》期末考试试卷 （后附参考答案及评分标准） 考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、填空题（本题12小题，共26空，每空1分，共26分） 1. 气力输送粉状物料的系统形式大致分为 、 或两种方式相结合。 2. 给料机的种类很多，按其承载机构运动方式的不同，大致可分为 、 和振动式三类。 3. 叶轮给料机有 和 两种。 4. 在流体内以同一沉降速度沉降的不同密度的颗粒称为 。 5. 影响颗粒堆积的因素有 、 、 和粉体的含水率。 6. 根据偏析机理，可将粒度偏析分为 、 和滚落偏析三种。 7. 仓内粉体结拱的类型主要有 、 、黏结黏附拱和 四种。 8. 机械粉碎按施加外力的方法不同，可以归纳为 、 、研磨、磨削法和 这几种方法。 9. 机械均化设备根据原理大致可分成两大类： 和 。 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线 第2页（共10页） 10. 尽管粉体均化的方式和途径不一样，但均化过程的基本原理是基本相同的，归纳起来主要有 、 和剪切均化三种。 11. 收尘器的种类很多，按工作方式的不同可分为： 、 、过滤作用收尘设备和电收尘设备。 12. 影响筛分过程的物料物理性质主要包括物料的 、 和含泥量。 二、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题10小题，每小题2分，共20分） 13. 荷叶表面的（ ）。 A. 亲水性能好，润湿接触角较小 B. 亲水性能好，润湿接触角较大 C. 疏水性能好，润湿接触角较小 D. 疏水性能好，润湿接触角较大 14．为提高重力降尘室的分离效率，通常采用（ ）的方法来实现。 A. 增加降尘室的长度 B. 降低含尘气流速度 C. 加设水平隔板 D. 加设垂直隔板 15. 下列哪种方法能有效地减少粉体偏析？（ ） A. 把物料破碎到尽可能均匀的粒度 B. 固定投料点进行投料 C. 放慢投料的速度 D. 扩大料仓的面积 16. 根据颗粒团聚的作用机理，以下哪种状态不属于颗粒的团聚状态？（ ） A. 会聚体 B. 凝聚体 C. 附聚体 D. 絮聚体粉体工程习题及答案(解题要点)
粉体工程与设备期末复习题
粉体工程试题-加了几个图
粉体工程与设备复习题
《粉体工程》复习题
粉体工程复习题集答案
粉体复习资料
粉体工程2015A卷答案及评分标准
粉体工程复习
济南大学粉体工程期末复习题
粉体工程复习重点
粉体工程与设备考试习题
粉体工程试题与答案
粉体工程复习题(修改版)
食品工程原理试题思考题与习题及答案
《粉体工程》复习题及答案
粉体工程作业答案
《粉体工程》期末考试试卷及参考答案,2019年6月