沉降与过滤一章习题及答案一、选择题1、一密度为 7800 kg/m3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）。

DA⋅ 4000mPa·s；B⋅ 40mPa·s；C⋅ 33.82Pa·s；D⋅ 3382mPa·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．2⨯30μm；B。

1/2⨯3μm；C。

30μm；D。

2⨯30μm3、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。

CA．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 A2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。

CA.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 3600m3/h，沉降室长、宽、高尺寸为L⨯b⨯H =5⨯3⨯2 ,则其沉降速度为m/s。

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 12μ m，其沉降速度为 0.02m/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 0.4m,切向速度为 15m/s。

当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K C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 11×6×4m，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12500m3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/m3，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：u0 = 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 u0ρ烟气/μ烟气= 35×10-6×0.0474×1.29/(2.25×10-5)18 ⨯10 密度ρ s = 3000kg / m ，炉气密度 0.5kg / m ，粘度 0.035m Pa ⋅ s ，现要除去炉气中 10 = 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 30 μm 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: μ = 1CP , ρ = 1000kg / m3 气体的密度为 1.2kg/m 3 (有效重量指重力减浮力)解: ∵ (ρ s - ρ水 ) g =(ρ s - ρ 气 )g 1.6∴ (ρ s -1000) g = (ρ s-1.2)g 1.6解得： ρ s = 2665kg /m3 设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度: u 01 = d 2 (ρ s - ρ1 )g18μ1= (30 ⨯10-6 )2 ( 2665 - 1000) ⨯ 9 .81 -3 = 8.17 ⨯10-4 m / s 校核： R e 1 = du 01ρ μ = 30 ⨯10-6 ⨯ 8.17 ⨯10-4 ⨯1000 10-3= 0.0245 ＜1 假设正确.则此颗粒在气体中的沉降速度为u=88u01=88⨯0.0245=2.16m/s024、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33μm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？4300 kg / m ，试求可处理的烟气量。

解： d = 75 ⨯10 m ρ s = 4300kg / m (75⨯10 ) (4300 - 0.6) ⨯ 9.81总处理量为 q v = nu 0 A = 20 ⨯ 0.44 ⨯ 5 ⨯ 3 = 132m /s 固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为 36000 m / h ，气体密度ρ = 0.9kg / m ，粘 3 度μ = 0.03mPa ⋅ s 。

尘粒密度ρ s = 4300kg / m ，试求理论上能 100%除去的最小颗解：（1）设沉降区为滞流，则 ρ s >> ρ 则 因为u 0 = d 2 (ρ s - ρ) g 18μ u 0= (10⨯10-6 ) 2 ⨯ 3000⨯ 9.8118⨯ 0.035⨯10-3 = 4.67mm /sRe 0 =du 0ρ μ= 10⨯10-6 ⨯ 4.67 ⨯10-3 ⨯ 0.5 0.035⨯10-3 = 6.67 ⨯10-4 < 1 假设正确 由降尘室的分离条件，有 u = u 0 L H = 4.6⨯10-3 ⨯ 60.1 = 0.28m /s （2）V = 20Au 0 = 20 ⨯ 6 ⨯ 3⨯ 4.67 ⨯10-3 ⨯ 3600 =6052.3 m 3 / h（3） V = Au 0 = 6⨯ 3⨯ 4.67 ⨯10 -3 ⨯ 3600 = 302.6m 3/h 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。