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化工原理-第二版答案 第三章 机械别离和固体流态化 2. 密度为2650 kg/m3 的球形石英颗粒在 20℃空气中自由沉降，计算服从斯托克 斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式 的最小颗粒直径。 解： 20 C 时， 1.205kg / m3 , 1.81105Pa s 对应牛顿 气式， K 的下限为 69.1， 斯脱克斯区 K 的上限为 2.62 那么，斯托克斯区： K 2.62 d 57.4m max ( )g 1.205 (2650 1.205) 9.81 2 (1.81105 2 (1.81105)2 d min 6 69.1 1.205 (2650 1.205) 9.81 (1.81105)2 3 1513 m et et 2 105 假设合理。求得的最小粒径有效。 3. 在底面积为 40 m2 的除尘室内回收气 体中的球形固体颗粒。气体的处理量为 3600 m3/h，固体的密度 3000kg / m3 ，操 作条件下气体的密度 1.06kg /m3 ，黏度 为 2×10-5 Pa · s。试求理论上能完全除 去的最小颗粒直径。 解：在降尘室中能被完全别离除去的最 小颗粒的沉降速度 u ， t 那么 u Vs 3600 0.025m /s t bl 400 3600 假设沉降在滞流区，用斯托克斯公 式求算最小颗粒直径。 d t 17.5um18u 18 2 105 d t 17.5um min ( )g (3000 1.06) 9.81 核算沉降流型： 核算沉降流型： d u 17.5106 0.0251.06 R min t 0.023 1 4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。 矿尘最小粒径为 8 m ，密度为 4000 kg/m3 。除尘室长 4.1 m、宽 1.8 m、高 4.2 m ，气体温度为 427℃ ，黏度 为 3.4×10-5 Pa · s，密度为0.5 kg/m3 。假 设每小时的炉气量为 2160 标准 m3，试确 定降尘室内隔板的间距及层数。 解：由气体的状态方程PV nRT T T 得Vs T Vs ，那么气体的流量为： V V 1.54m3 / s s 273 3600 V 1.54 u s 0.2034m / s t bH 1.8 4.2 假设沉降发生在滞流区，用斯托克 斯公式求最小粒径。 d 57.02m18ut 18 3.4 105 0.208 d 57.02m min ( )g (4000 0.5) 9.81 s 核算沉降流型： R min t 0.174 1 e t 3.4 R min t 0.