沉降与过滤补充习题合工大化工原理.docx

第三章沉降与过滤
填空题
（1）一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将。
答案：下降，增大
分析：由斯托克斯定律
对空气系统，ρp》ρ，故
对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有
可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。
（2）若降尘室的高度增加，则沉降时间，气流速度，生产能力。
答案：增加；下降；不变
分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。生产能力的计算公式为：

可见，降尘室的生产能力只决定于降尘室底面积和颗粒的最小沉降速度而与降尘室的高度无关。
（3）阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。
答案：等速；加速
（4）选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是；；。
答案：气体处理量，分离效率，允许压降
（5）通常，非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。
答案：气固；液固
（6）实现过滤操作的外力可以是、或。
答案：重力；压强差；惯性离心力
（7）在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。
答案：滤饼层；过滤介质
（8）一降尘室长8m，宽4m，高1.5m，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m。现颗粒最小直径为12m，其沉降速度为0.02mm//s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过m/s。
答案：1.6
分析：由降尘室的分离条件

可知
（9）在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m，切向速度为15m/s。当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数为
答案：57
分析：
（10）在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间______,气流速度_______，生产能力_________。
在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比。
解：（1）增大减小不变（2）2
（11）降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的__________有关，与_________无关。
旋风分离器当切向进口气速相同时，随着旋风分离器的直径越大。其离心分离因数越________。而离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越__________
解：（1）底面积高度（2）小大
（12）旋风分离器性能之一的临界粒径，是指在旋风分离中能被_________分离下来的_________，其大小是判断旋风分离器_______的重要依据。
解：完全最小颗粒直径分离性能好坏

选择题
（1）一密度为7800的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为（设沉降区为层流）。
4000；40；；
答案：D
分析：由题意知斯托克斯定律适用，则根据题给条件可列出下式

解出=3382此法常用来测粘度。
（2）含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。
A．；B。；C。；D。
答案：D
分析：降尘室最大处理量qv与能被完全除去最小颗粒的沉降速度u0有以下关系

由
故
（3）降尘室的生产能力取决于。
A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；
C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。
答案：B
分析：由可知应选B。
（4）恒压过滤时，如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的。
A.1倍；B.2倍；C.倍；D.1/2倍
答案：B
分析：由过滤基本方程
及,
可得