沉降与过滤一章习题及答案一、选择题1、 一密度为7800 kg/m 3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流）。

D⋅A 4000 mPa ·s ； ⋅B 40 mPa ·s ； ⋅C 33.82 Pa ·s ； ⋅D 3382 mPa ·s2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。

理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。

DA ．m μ302⨯；B 。

m μ32/1⨯；C 。

m μ30；D 。

m μ302⨯ 3、降尘室的生产能力取决于 。

BA ．沉降面积和降尘室高度；B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D ．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。

DA ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。

C A ．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的水平流速； D ．颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。

CA. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;B. 旋风分离器允许的最小直径;C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。

DA. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;B. 颗粒群中最小粒子的分离效率;C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。

CA ．尺寸大，则处理量大，但压降也大；B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小；C ．尺寸小，则处理量小，分离效率高；D ．尺寸小，则分离效率差，且压降大。

9、恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的 。

BA. 1 倍；B. 2 倍；C.2倍；D.1/2倍 10、助滤剂应具有以下性质 。

BA. 颗粒均匀、柔软、可压缩;B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩;C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩;D. 颗粒均匀、可压缩、易变形 11、助滤剂的作用是 。

BA ． 降低滤液粘度，减少流动阻力；B ． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C ． 帮助介质拦截固体颗粒；D ． 使得滤饼密实并具有一定的刚性12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。

BA ．面积大，处理量大；B ．面积小，处理量大；C ．压差小，处理量小；D ．压差大，面积小13、以下说法是正确的 。

BA. 过滤速率与A(过滤面积)成正比;B. 过滤速率与A 2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反比14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。

C A. 增大至原来的2倍; B. 增大至原来的4倍; C. 增大至原来的倍; D. 增大至原来的1.5倍15、过滤推动力一般是指 。

BA ．过滤介质两边的压差；B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面的压差; D. 液体进出过滤机的压差16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1倍时，则在同样的时间里所得滤液量将 （忽略介质阻力） 。

AA ．增大至原来的2倍；B ．增大至原来的 2倍 ； Ｃ．增大至原来的 4 倍； D ．不变 二、填空题1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将 ，在空气中的沉降速度将 。

下降，增大2、在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。

23、降尘室的生产能力与降尘室的 和（ ） 有关。

长度 宽度4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3/h ，沉降室长、宽、高尺寸为L H b ⨯⨯=523⨯⨯,则其沉降速度为 s m /。

0.0675、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度 。

减少一倍6、若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。

增加；下降；不变7、一降尘室长8m ，宽4m ，高1.5m ，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m 。

现颗粒最小直径为12μm ，其沉降速度为0.02 m/s ，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来， 则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。

1.68、在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s 。

当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数C K为 。

579、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。

气体处理量，分离效率，允许压降10、通常， 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

气固；液固11、已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ，q e 为V e /A ，V e 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力)，在恒压过滤时，测得 Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = （ ）。

0.00053512、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。

重力；压强差；惯性离心力13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。

滤饼层；过滤介质 14、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的 倍。

四15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量 ，生产能力 。

增加；不变16、对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的 。

二分之一 三、计算题1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为11×6×4 m ，沿沉降室高度的中间加一层隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m 。

烟气温度为150℃，沉降室烟气流量12500m 3标准）/ h ，试核算沿降室能否沉降35μm 以上的尘粒。

已知ρ尘粒 = 1600 kg/m 3，ρ烟气 = 1.29 kg/m ，μ烟气 = 0.0225cp 解：设沉降在滞流状态下进行，Re ＜1，且因 ρ尘粒>>ρ烟气，故斯托克斯公式可简化为： u 0 = d 尘粒2ρ尘粒g/18μ烟气= (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s检验：Re = d 尘粒u 0ρ烟气/μ烟气= 35×10-6×0.0474×1.29/(2.25×10-5)= 0.095＜1故采用计算式正确，则35mm 以上粒子的沉降时间为： θ沉降 = 2/0.0474 = 42.2s又，烟气流速u = [(12500/(4×6×3600))×[（273+150）/273] = 0.224 m/s烟气在沉降室内停留时间：θ停留 = 11/0.224 = 49.1s 即θ停留＞θ沉降∴35mm 以上尘粒可在该室沉降2、相对密度7.9，直径2.5 mm 的钢球，在某粘稠油品（相对密度0.9）中以5mm/s 的速度匀速沉降。

试求该油品的粘度。

解：设沉降以滞流状态进行，则：μ油品 = d 钢球2 (ρ钢球-ρ油品)g/(18 u 钢球)= (0.0025)2×(7900-900)×9.81/(18×0.005) = 4.77Pa·s验算：Re = d 钢球u 钢球ρ油品/μ油品 = 0.0025×0.005×900/4.77= 2.36×10-3＜1 假设正确3、直径为30m μ的球形颗粒,于大气压及20℃下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速度的88倍, 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的1.6倍。

试求此颗粒在此气体中的沉降速度.20℃的水:CP 1=μ,3/1000m kg =ρ气体的密度为1.2kg/m 3(有效重量指重力减浮力)解: ∵ 1.6)g()(气水ρρρρ-=-g∴ 1.61.2)g(1000)(-=-g ρρ解得：3/2665m kg s =ρ设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:s m g d u s /1017.8101881.9)10002665()1030(18)(432611201---⨯=⨯⨯-⨯=-=μρρ校核：0245.010********.81030346011=⨯⨯⨯⨯==---μρdu R e ＜1假设正确.则此颗粒在气体中的沉降速度为s m u u /16.20245.088880102=⨯==4、有一降尘室，长6m ，宽3m ，共20层，每层100mm ，用以除去炉气中的矿尘，矿尘密度3/3000m kg s =ρ，炉气密度3/5.0m kg ，粘度0.035m s Pa ⋅，现要除去炉气中10mμ以上的颗粒，试求：（1）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？ （2）每小时最多可送入炉气若干？（3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？解：（1）设沉降区为滞流，则 μρρ18)(2gdu-=因为ρρ>>s 则sm m u /4.67100.035189.813000)10(103260=⨯⨯⨯⨯⨯=--1106.67100.0350.5104.671010433600<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==----μρdu Re 假设正确由降尘室的分离条件，有sm H Lu u /0.280.16104.630=⨯⨯==-（2）3600104.673620203⨯⨯⨯⨯⨯==-A u V =6052.3h m /3（3） hm A u V/302.63600104.6736330=⨯⨯⨯⨯==-可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。

5、一降尘室，长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来除去烟气中mμ75以上的颗粒。

已知烟气密度为0.63/m kg ，粘度为0.03s mPa ⋅，尘粒密度为43003/m kg ，试求可处理的烟气量。

解： m d 61075-⨯=3/4300m kg s =ρ3/6.0m kg =ρs Pa ⋅⨯=-31003.0μ设沉降区为层流，则 sm gdu/0.44100.03189.810.6)(4300)10(7518)(3262=⨯⨯⨯-⨯=-=--μρρ验算10.66100.030.60.44107536<=⨯⨯⨯⨯==--μρRedu 故假设正确总处理量为 s m Anuq/132350.44203=⨯⨯⨯==6、一降尘室长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000h m /3，气体密度3/9.0m kg =ρ，粘度s mPa ⋅=03.0μ。