化工原理分章试题与解答 第三章分析.docx

第三章

一、填空题

u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 ,在空气中为

u

1

u2，则u1 u2；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u3 u4。

(＞，＜，＝)

d2g(? ??)

12u

1

2

答：t

???s

?18

?

，因为水的粘度大于空气的粘度，所以u ?u

3 4热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以u ?

3 4

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dmin 。（增大、减小、不变）

答：减小、减小、增大，减小。

4dg(

4dg(? ??)

3??

s

t ，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小，

压强增加，

V?nRT

p ，所以气体的体积流量减小，

t?L? L

气体的停留时间

u Vs/A，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

d ?

min

18?

18?u

g(? ??)

s

t

1 2 2 1 24．一般而言，同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P1，总效率为?，通过细长型旋风分离器时压降为P，总效率为? ，则：

1 2 2 1 2

。? ?

。

1 2

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??为原来过滤时间τ的倍数：

s?0，压差提高一倍，其他条件不变，??= τ；

s?0.5，压差提高一倍，其他条件不变，??= τ；

s?1，压差提高一倍，其他条件不变，??= τ；

1）0. 5；2）0.707；3）1

??1/(?p)1?s，可得上述结果。

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ut= m/s。答：17.1m/s

W对板框式过滤机，洗涤面积A 和过滤面积A的定量关系为 ，洗水走过的

W

dV)

距离Lw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（d? W

(dV)

和终了时的过滤速率d? E的定量关系为 。

A

答案： w

dV

w1?2A；L ?2L; (d?

w

1

?

) 1(dV)

W=4 d? E

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液量就越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。

答案：大；少；薄；小

分析：由转筒真空过滤机的生产能力

K?nQ

K?n

(忽略介质阻力)

一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板,隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径10?m,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过 m/s。

理由：1)最大生产能力V?11?5?2.5?0.01?1.375m3/s

u?

最大流速

V ? 1.375 ?0.5m/sH?b 1.1?2.5

L?H?

5? 0.1

?u?0.5m/s

或：u u0

u 0.01

恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同过滤时间内，过滤常数Ｋ将变 ，滤液体积将变 。

答：小，小

K?2k?p1?s,k?

?p

?r?

，粘度增加，故K变小；

e e(V?V)2?KA2(???)，滤液体积减小。

e e

１．以下说法正确的是 。

Ａ 过滤速率与过滤面积成正比

Ｂ

过滤速率与过滤面积的平方成正比

Ｃ 过滤速率与滤液体积成正比

Ｄ

过滤速率与滤布阻力成正比

答案：B

dVd

dV

d? ?2(V?V)

KA2

e

２．用板框过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液

8m3，若再过滤20min可再得滤液 。

Ａ 8m3 Ｂ 4m3 Ｃ 3.3m3 Ｄ 11.3m3

答案:C

分析:由恒压过滤方程

V2?2VVe?KA2?

由题知 Ve?0,则有 V2

?KA2?

将? ?20m