03化工原理第三章习题答案

1、3-1。尝试找出直径为m70、密度为3m650kg2的球形应时粒子在C200水中和C200空气中的沉降速度。(答案：13sm1079.6，11sm1097.3)解决方案：C20水中的沉降速度假设该沉降属于层流区域，tu可根据斯托克斯定律计算，查表得到3mkg2.998=和spa 10004.13=C20水。()()133262 sm 1079 . 610004 . 1188 . 92 . 9982650107018=gdust重新检查：147 . 010004 . 12 . 9981079 . 61070 re336=ttdu与假设()6.0 re27.0 stgdu=()(6 . 0682

2、. 1205 . 18 . 9205 . 12205不一致。3-2。玉米淀粉的水悬浮液，温度为C200，淀粉颗粒的平均直径为m15，吸水后淀粉颗粒的密度为3mkg1020。试着找出颗粒的沉降速度。(回答：16sm1066.2=tu)解决方案：首先，假设该沉降属于层流区域，并根据斯托克斯定律计算tu。众所周知，mmd6101515=，31020=mkgs，32.998=mkg，sPa=310004.1的水20，()1632621066.210004 . 1188.9)2.9981020()1015(18=SMG粉尘测试etR值：11096.310005.12.9981066密度为3mkg2650

3、的球形应时粒子在C200空气中自由沉降，按照斯托克斯公式计算最大粒径，按照牛顿公式计算最小粒径。(答案：m3.57，m1510)解决方案：层流区域中Re的上限：1Re=tctud，()182 gduscct=3 kg205.1=C20空气，sPa1081.15=，()3218 gddsp=()()m 57.3m 1073 . 58 . 9205 . 1205 . 1185325=湍流区域Re的下限值：10000据了解，沉降室长10米，宽5米，共21层，每层高100毫米，气体密度为3千克1.1，粘度为cp0218.0=，颗粒密度为3千克4。我想问：(1)保证最小颗粒完全沉降的最大允许气流速度是多

4、少？(2)该沉降室每小时最多能处理多少3m气体？(答案：1sm1，13hm37800)溶液：()()()13262 sm 01.0100218 . 0188 . 91 .g粉尘水平流速1sm11.01001.0=hluut13hm37800360001.021510=tVAuq .3-5。除尘室用于去除炉气中的黄铁矿粉尘颗粒。矿井粉尘最小粒径为m8，密度为3m000kg4。除尘室长4.1米，宽1.8米，高4.2米。室内温度为2740，此时炉气粘度为104.35，密度为3米5克0。如果需要以2160标准3米/小时的速度处理炉气，试着计算除尘室隔板之间的距离和除尘室的层数

5、。(答案：m084.0，50)解：13sm54.127342727336002160=Vq，水平流速1sm20.02.48.154.1=bHquV，假设该沉降属于层流区，根据斯托克斯定律计算tu，() () ()层间距离为m084.01.420.0101.43=luuht，层数为50000检查：1108 . 4104 . 35 . 0101 . 41084536=Tetdur与假设一致。3-6。使用横截面为矩形的凹槽来分离炼油厂废水中的油滴。建议回收直径大于m200的油滴。沟槽宽度为4.5m，深度为0.8m。在出口端，脱油水可从下部连续排出，而分层收集的油从顶部排出。油的密度为3m70kg8，

6、水温为C200。如果废水以每分钟3m20的速度处理，计算所需水箱的长度l。(回答：m6.26L)解决方案：假设该沉降属于层流区域，根据斯托克斯定律找到tu，并查表得到32.998=mkg，sPa=310004.1，()()133262 sm 1079.210004 . 1188 . 92 . 493999999检查：1557 . 00004 . 12999999。100004 . 1999999999滤渣含有30%的水分。计算干滤渣的数量。(答案：kg4200)解决方案：让悬浮量1G、湿滤渣量2G和干滤渣量()30.0123=GG 10001521=GG()30 . 0120 . 0231=G

7、GG从上述两个公式中获得：kg210001=G，KG60002=g. 3-8。用25-BMS50/810板框压滤机过滤悬浮液。悬浮液中固相质量分数为0.139，固相密度为3m200kg2，液相为水。每3米滤饼含500公斤水，其余为固相。已知操作条件下的过滤常数为125sm1072.2=K，233mm1045.3=eq。过滤器帧大小为mm25810，总共38帧。试着找出：(1)过滤滤渣所需的时间和获得的滤液体积；(2)过滤后，用30.8米清水冲洗滤饼，计算冲洗时间。洗涤水的温度和表压与过滤纸浆的温度和表压相同。(答案：min04.4，3m88.3，min38.6)解决方案：滤框尺寸：mm25810810，共38框，框内实际总体积为3m615.0，滤饼体积等于所有滤框内实际总体积，即3m615.0，滤饼含水量为kg5.307500615.0=，体积为3m33。滤饼中固相体积为3 m3 3075 . 03075 . 06