化工原理答案 第三章 沉降与过滤_第1页
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1、第三章沉降与过滤【3-1】 密度为1030kg/m3、直径为400 m的球形颗粒在150C的热空气中降落，求其沉降速度。解 150 C 时，空气密度 p = 0.835 kg / m 3，黏度 R = 2.41 x 10 -5 Pa . s颗粒密度p =1030 kg /m3 ， 直径d=4 x 10 4 m p假设为过渡区，沉降速度为p225叩4 x (9.81)2(1030 )2225 x 2.41 x 10 -5 x 0.83513x 4 x 10 -4 = 1.79 m / s验算 Rde=p t日2.41x 10-5X 98350 =24 8.为过渡区【3-2】密度为2500kg/m

2、3的玻璃球在20C的水中和空气中以相同的速度沉降。试求在 这两种介质中沉降的颗粒直径的比值，假设沉降处于斯托克斯定律区。解在斯托克斯区，沉降速度计算式为u = d2 (p - p ) g / 18 日由此式得（下标w表示水，a表示空气）pa pa日a18 u _(Pp - P,)d,(P - P )d2gdpwdpa查得20C时水与空气的密度及黏度分别为P = 998 .2 kg / m3,日=1. 004 x 10 -3 Pa - sP = 1.205 kg / m 3,日=1.81 x 10 - 5 Pa - s已知玻璃球的密度为p = 2500 kg / m3，代入上式得dpwdpa(2

3、500 1.205 ) x 1. 004 x 10 -3=9.61(2500 998 .2) x 1.81 x 10 -5【3-3】降尘室的长度为10m，宽为5m，其中用隔板分为20层，间距为100mm，气体中悬浮的最小颗粒直径为10顷，气体密度为1.1kg / m 3，黏度为21.8 x 10 - 6 Pa - s，颗粒密度为4000kg/m 3。试求：(1)最小颗粒的沉降速度；(2)若需要最小颗粒沉降，气体的最大流速不能 超过多少m/s? (3)此降尘室每小时能处理多少m3的气体？解 已知 d = 10 X 10- 6 m, p = 400&g / m3, p= 1 kg / m,日= 2 1 遂 1 0 P a s沉降速度计算假设为层流区gd2 ： (pp - p)9.81 x (10 x 10 -6) 2( 4000 1.1) 0 01 /t 18 日18 x 21 . 8 x 10 - 6.验算 Re =10 10 6 X .】X1=0.00505 dV KA 10=0.204 m3 / min = 3.4 x 10 -3 m3 / 51dx 2V 2 x 24.5【3-11】若转筒真空过滤机的浸 液率甲=1/3,转速为2r/min，每小时得滤液量为15值,试求所需过滤面积。已知过滤常数K = 2.7x10 -5

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