粉体工程学试卷以及答案.doc

粉体工程学试卷以及答案(1)一、名词解释（2分/小题，共18分）1. 粉体：粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。2. 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）3. 球体积当量径：与颗粒体积相同的球的直径为球体积当量径。4. 液体桥：粉体颗粒间隙之间存在的液体，称为液体桥。（常见的是水。） 5.毛细管力：是指液体表面张力的收缩作用将引起对两颗粒间的牵引力。6.粉尘爆炸：可燃性物质细粉在空气中扩散形成尘云，起火后迅速燃烧的现象称为粉尘爆炸。 7.安息角：安息角是粉体粒度较粗的状态下由自重运动所形成的角。8.偏析：粉体流动时，由于粒径、密度、形状等差异，组成呈现出不均质的现象。9. 筛分法：筛分法是使物料通过一组有序的不同筛孔尺寸的（标准）筛子来测试粒度并进行大小分级的方法。（求得相应的质量百分比。）二、 填空（1分/空，共60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. 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。3. 影响一种材料强度大小的因素有_成分 、时间（效应） 、温度 、水分 等。4. 分级（分离）的原理或方式有 惯性式、 重力式 、离心式 、湿法（水） 、电式_等。（*回答“磁”、“物理分离”、“超声波”或“迅速分级原理”、“减压分级原理”；也给分）5. 根据颗粒间液体量的多少，有四种类型的液相静态：摆动状态 、链索状态_、毛细管状态_ 、_浸渍状态_ 。6.工业用筛按运动形式大致可分为 振动筛_ 、摆动筛 两类。7. 防护粉尘爆炸的方法有_封闭_ 、泄爆 、隔爆 等。8.粉尘爆炸须具备的三个条件是 尘云、空气_、火源。9.粉体在重力作用下自料仓流出的形式有 质量流_ 和 漏斗流_ 两种。10.影响颗粒填充的因素有 壁效应_、局部填充 、形状 、粒度大小 等。11. 计算料仓内粉体压力公式叫 詹森 公式。12粉体自容器底部孔口流出时，流速与粉体层 高度 无关，这被称做砂时计原理。13.液体流动的状态一般分为层流、过渡（中间）流 、湍流_。14.求颗粒沉降速度的方法有“试差法”和 “图表法” （或，直接“测试法”）。15. 颗粒沉降分自由沉降和 干扰 沉降。16.“鱼钩效应”是由于超细粉末的_团聚_引起的，它严重影响了分级精度。17.研究机械能与化学能相互转化的边缘学科叫 机械力化学_。18.混合物的 均匀度 和 混合度_是表示混合机分散度的指标。19. 用过滤介质捕集分离流体中颗粒的操作称为_过滤_。20.分数维的意义是，分数维越大，曲线则越 粗糙 ，填充空间的能力则越_强。21.粉体拱的类型有：压缩拱、楔性（形）拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。22. 裂纹越长、越多，需要破碎的能量就越_少_。23.造粒方法有_挤压法 、凝聚法_ 、压缩法 、喷雾法_等。24.表示粒度分布的方法有：表格法、_图形 法和函数法。25. 激光法测试粒度时，“消光法”中消光度与该物质的浓度、厚（长）度 成正比；“散射法”中颗粒越小，散光的衍射角就越_大_。26. 火花探测 和_熄灭系统_是消除点火源的有效途径。灭火系统会在探测到点火源后，用适量的水雾将火花熄灭。三、回答下列问题（5分/小题，共15分）1. 简述测量颗粒大小的电传感法（电阻法）原理答：在导电液体中，当颗粒在通过“隔板”微孔的瞬间，使孔两端的电阻发生变化。电阻的大小与颗粒的体积成正比。当不同粒径的颗粒连续通过小孔时，小孔两端将连续产生大小不同的电阻脉冲信号，通过对这些信号进行处理可得到粒度分布。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，配位数就越小，气流通过的气流阻力就越小。空隙率+填充率=1（*一个关系一分，其他表述酌情给分）3.简述粉体仓中粉体压力（应力）有什么特点。答：一、粉体层压力与粉体高度无直接关系（如砂时计原理、拱的形成）。二、粉体层垂直方向压力会转变为水平方向压力（或：主动应力与被动应力可转化）。三、卸料会产生脉动压力。四、由于粉体仓形状不同，会产生集中载荷。五、压力饱和现象、动态超压现象等。（*答对一条给2分）四、设计题（7分）常用“沉降法”初步分离矿石中的黄金。你如何用该法进行黄金提取设计（包括设备、工艺图示和步骤等）。（文字叙述不得超过100字）答：1.（使用破碎机）破碎； （2分） 2.（使用球磨机）粉磨； （2分）3.在Hg试剂中进行初步的沉降分离;颗粒比重不同，沉降速度不同。（*使用水或其他试剂进行沉降，必须提及沉降速度的不同和容器高度）（2分）4.回收利用废物； （其他1分）5.造粒成型等。 一填空题4粉体是 粉碎 或 粉磨 物质颗粒的聚体或 群体 。5单颗粒粒径表示方法有球当量径 和 。写出下列三轴平均径的计算式：三轴平均径 ， 三轴调和平均径 3/(1/l+1/h+1/b) ，三轴几何平均径 。6用指数函数表示粒度分布的关系式为 式中n为 均匀性系数 ，dch为特征粒径，即R等于 36.8% 时的粒径。1粉体的基本单位是 颗粒 ，是可以单独存在并参与 及反应物料的某种基本构造与性质的 。2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 。3粒度分布的表示方式有 累计分布 和 粒径分布 ；粒度分布的表达形式有粒度表格、 粒度相对百分度分布曲线 和 RRB方程 。4颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或 表面 各点所构成的 图像 ，描述和阐明颗粒形状及特征的参数有 形状因子 ，5R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp-(D/ 。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 。6粒度分布是表示 .粒度分布与粒度D的函数关系 的情况，在直角坐标系中粒度分布曲线分为 频率分布曲线 曲线和 累积分布曲线 曲线。27振动筛的筛面振动方向与筛面互为 垂直 或接近 垂直 ，而摇动筛的运动方向基本上 平行 于筛面。28筛分操作一般适用于粒度为 较粗的松散度 的物料分级。粒度5-50微米的物料分级常根据 用流体力学原理的风级器 原理，利用颗粒在 流体 介质中 沉降速度 而分成不同的粒级。29颗粒流体的两相流动的典型情况可分为 层流 、 过渡流 、和 湍流 。这种分类是依据过程中颗粒的 相对运动状态 来分类的。30多相流体力学是研究 两相以上物质 的流动体系的流动过程，颗粒流体两相流动依据两相的 相对流速 不同，常分为 层流 床、 床和 床。31 颗粒在静流体内自由沉降时，不仅受到 重力 ，而且还受到 浮力 和阻力的作用。32颗粒在流体中相对运动时的流动状态、 层流 状态、 过渡流 状态、 湍流 状态和 高速湍流 状态。它们各自对应的Rep分别是 Rep1 、 1Rep1000 、 1000Rep10000 。33 颗粒在静止流体中的沉降起初为 加速 阶段，而后为 等速 。通常讲的沉降速度为 等速 运动速度。34筛分操作一般适用于粒度是 1000.05mm 的物料分级，超细粉分级比较有效的方法是 ，这是根据颗粒在 介质中 不同而分成不同的粒级。35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。37尘粒最小粒径为50m，通常选用 重力 收尘器处理，若最小粒径为1m，可选用 电 收尘器。38按工作方式的不同，收尘设备可分为 重力收尘器 、 惯性收尘器 、 过滤作用收尘器 、和 电收尘器 。它们各自的最小收尘粒径分别为 50 m、 5 m、 1 m和 1 m。40对人体危害最大的粉尘粒度范围是 50um以下 。ZX100-80这种收尘器有滤袋 80 个，其过滤面积是 100M2 。41粉体的基本单位是颗粒，按其成因可分为 一次颗粒 和 二次颗粒 。42粒度分布是将颗粒群以一定的 颗粒 范围按 颗粒大小 分为若干级别，各级别粒子颗粒占颗粒群总量的 百分数 。44空隙率中的颗粒体积是指不包括颗粒 在内的体积，而孔隙率中的颗粒体积则是 均不包括。45对同一粉体层的所有 应力莫尔圆 ，可以作出一条公切线，该线称为 破坏包络线 。46詹森粉体压力式中，当H时，PVP即当粉体填充高度达到 一定值 ，PV趋于 常数值 ，形成粉体的 压力饱和现象 。47生料均化库有 和 双重功能，在不使用连续均化库的水泥厂，生料库的个数一般最少不少于 ，最多不超过 。48料仓的排列有 、 。49粗糙度系数表示颗粒 表面 与外观看成 球形 颗粒表面积之比。51库仑定律=tgi+0,式中0表示 内聚力 ，00时的粉体为 附着性粉体 。52粉体均化过程机理主要有 移动混合 ， 扩散混合 ， 剪切混合 三种。55等径球形颗粒的规则排列有 两种 基本的平面排列形式在此基础上又可形成 多种 形式的空间排列。其中 立方体填充 为最松填充， 菱面体填充 最密填充，其填充率分别为 0.5236 、 0.7406 。56应力理论规定：没有剪应力的面叫 主应力面 ，作用于该面上的垂直应力 主应力 ， 一维 主应力为零时叫二向应力状态。57粉体静态拱的类型一般有 压缩拱 ， 楔形拱 ， 粘接粘附拱 ， 气压平衡拱 ，防止结拱的主要三条途径是 改善料仓几何形状和尺寸 ， 降低料仓粉体压力 、 减小料仓壁摩擦主力 。58混合过程又称 均化 过程，物料在外力作用下发生 运动速度和方向 的改变。59 混合过程中，物料的物理性质引起分料，其主要作用是 堆积分料 、 振动分料 和 搅拌分料 。60在混合机中，混合作用一般认为有以下三种： 移动混合 、 扩散混合 和 剪切混合 。在圆筒回转式混合机中，以 扩散 混合作用为主，对于双轴螺旋混合机，以 移动 混合作用为主。三、名词解释1粉碎过程：固体物料在外加作用下，克服了内聚力，使之破碎的过程。2等降颗粒：在流体内以同一速度沉降的颗粒3RRB的特征里粒径：在LGLG（100/R）-LGX坐标中，直线与R=36。8%水平线交点处的坐标4粉体：能在气体中分解成悬浮一段时间的固体颗粒5粗糙度系数：:表示颗粒表面的粗糙程度R=粒子微观的表面积/表面视为光滑粒子的宏观表面积6颗粒形状：是指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图象7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 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8重力流动性：松装物料由于自身重力克服料层内力所具有的流动性质9动态拱：不阻碍仓内粉料正常卸出的粉体拱 10开放屈服强度：物料在自由表面的强度 流动函数：固结主应力与开放屈服强度的比值 料斗流动因素：料斗内粉体固结主应力与作用于料拱脚的最大主应力的比值11破坏包络线：对同一种粉体层的所有极限摩尔圆可以作一条公切线，这条公切线称破坏包络线12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。13形状指数:表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合。 形状系数：在表示颗粒群性质和具体物理现象、单元过程等函数关系时，把与颗粒形状有关的诸因素概括为一个修正系数加以考虑，该修正系数即为形状系数。14均化：物料在外力作用下发生速度和方向的改变，使各组分颗粒得以均匀分布均化效果：指均化过程前后标准偏差之比15总体：研究对象的全体 个体：研究中的一个单位 样本：从总体中取出做实验的那部分16极限应力状态：极限应力状态：分体处于运动初始瞬间，粉体层内每一点都是剪切的临界状态22公称粉碎度：破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度之比23颗粒： 一次颗粒： 二次颗粒：24整体流：在卸料过程中仓内物料全部处于均匀下降的运动状态 漏斗流；若只有存仓的中心产生料流，其他区域的物料停滞不动，流动的区域呈漏斗状，流动沟道呈圆形截面，其底部截面大致相当于卸料口面积25应力平衡：粉体层内部摩擦力对外力的抵抗而保持的一种力的平衡状态。极限应力状态：26粒度分布：指粒度分布与粒度的函数关系27分体的休止角：分体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下