1）有两种固体颗粒，一种是边长为a 的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度为h ，圆柱直径为d 。

试分别写出其等体积当量直径和形状系数的计算式。

d h dh dhd d h d h d d h d d b aa ad ad a da v e v e ve v e ve +=⋅+==∴==⋅=⋅=⋅=∴=2)18()/(2])2/3[(])2/3[()4/)6/()()6/(6/6(6)/6()6/()(][3122322312,23,31223222,31,33,πππψππππππψππ（）解2）某内径为0.10m 的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm ，直径d=3mm 的正圆柱，床层高度为0.80m ，床层空隙率、若以1atm ，25℃的空气以0.25 空速通过床层，试估算气体压降。

[解] 圆柱体：Pa d u d u L P s Pa m kg C atm mm d h dh d d h dh h d d ve v e m v e v e 7.177]1046.325.0185.152.052.0175.1)1046.3(25.010835.152.0)52.01(150[80.0])1(75.1)(1(150[10835.1,/185.1:)25,146.3)352/(533)2/(3)2()18(,])2/3[(32323532,222,32530,32312,=⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅⋅-⨯+⋅⋅-⨯=∆⋅⨯===+⨯⨯⨯=+=⋅∴+==----ψρεεψεμεμρψψ）按欧根公式计算压降：空气（ 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。

现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下：空塔气速 0.2 ，床层压降 14.28mmH 2O0.693.94mmH 2O试估计25℃、绝对压强1.35atm 的氯气以空塔气速0.40 通过此床层的压降。

（含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气，[解]常压下，,/20.12030m Kg C =ρ空气：.018.0cP =μ 欧根公式可化简为O mmH P B A B A B A B A u B u A P 222223.624.088.14.17740.0014.01601:4.17716016.020.160.0018.094.932.020.120.0018.028.14:,(=⨯⨯+⨯⨯=∆==----⨯⨯+⨯⨯=----⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅=∆氯气联立①②式，解得：②①试验条件量。

）为床层结构参量，为常ρμ1） 3） 令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。

固体颗粒的筛析数据是：0.5～0.7mm ，12%；0.7～1.0mm ，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm ，10.0%；1.6～2.0mm ，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。

颗粒密度为1875 。

固定床高350mm ，截面积为314mm 2。

床层中固体颗粒的总量为92.8g 。

以20℃清水以0.040 空速通过床层，测得压降为677mmH 2O ，试估算颗粒的形状系数 值。

计算有效校核经试差，解得即适用欧根公式：校核即可设采用康尼方程：水：计算）体积均按解：∴<=⨯-⨯⨯⨯⨯=-==⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯-⨯=⨯⋅⨯-⨯+⨯-⨯=∆>=⨯-⨯⨯⨯⨯=-==∴⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯⋅⋅-⨯⨯=∆==∴++++==⨯-=4006.12001.0)55.01(604.010001.0851.0)1(6851.0:001.004.01055.055.0175.1)001.0(55.004.0001.0)55.01(15035.081.9677)1(75.1)()1(150207.10001.0)55.01(604.010001.068.0)1(668.0040.0001.055.0)55.01()001.06(0.535.081.9677)1()6(0.5,12000.18.108.045.110.015.145.085.025.06.012.01(550.0)14.335/()875.1/8.92(13'233232232323'32232203μερψψψψψρεεψεμεμερψψψμεεψμεu d R d u d u L P u d R ud L p cP c mm d dm cm m em m m m em m2）4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为0.20×0.20×0.025m 。

已知悬浮液中每m 3水带有45㎏固体，固体密度为1820 。

当过滤得到20升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm ，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。

滤饼水滤饼含水率解得：，做物料衡算得设滤饼空隙率为解kg Kg /336.01820)479.01(1000479.01000479.0479.0450243.020.020.010201820)1(0243.020.020.0::][3=⨯-+⨯⨯=∴==⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-εεεε6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。

在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m 2，压差为3.0atm ，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升： 0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38 试计算过滤常量K ，以为单位，并计算，以为单位。

可采用由积分式导出的求K 与。

[解] 为便于直接使用题给数据：改用用最小二乘法计算。

代替代替以代替以式计算。

),/(2,,/)/(2)/(/222K A V a V x V y K A V K A V V e e ττ+=组别 X i Y i 2)(X X i -))((y y X X i i --1 0.70 1.714 3.265 1.442 2 1.38 1.957 1.270 0.6253 2.25 2.324 0.0660 i0.0483 4 2.69 2.695 0.0335 0.0335 5 3.64 2.986 1.284 0.537 64.38 3.397 3.508 1.658 ∑15.0415.0739.4274.344356.1507.2461.0512.2461.0427.9344.4)())((512.26/073.15,507.2\6/04.15/=⨯-=-===---======∑∑∑X b y a X X y y X X b y n X X iiii23333/0184.0080.0/1047.1/1047.147.1)461.02/(356.12/m m A V q m l b a V e e e =⨯==⨯==⨯==∴--s m m l A b K /1065.5)/(m in 9.338)080.0461.0/(1)/(1264222-⨯=⋅=⨯=⋅=7）欲过滤分离某固体物料与水构成的悬浮液，经小试知，在某恒压差条件下过滤常量，滤布阻力 ，每1m 3滤饼中含485㎏水，固相密度为2100，悬浮液中固体的质量分率为0.075。

现拟采用叶滤机恒压差过滤此料浆，使用的滤布、压差和料浆温度均与小试时的相同。

每只滤叶一个侧面的过滤面积为0.4m 2，每次过滤到滤饼厚度达30mm 便停止过滤，问：每批过滤的时间为多少？若滤饼需以清水洗涤，每批洗涤水用量为每批滤液量的1/10，洗涤压差及洗涤水温均与过滤时的相同，问：洗涤时间是多少？ [解] 已知：min 06.67.3631006.13855.01.0)/()/(1006.1)00221.03855.0(21023.8)(2)min 4.3018261023.81021.23855.023855.02/3855.04.0/85.12030.04.0(:/85.12075.01075.010*********)485.01,1485.01000/485,/1021.2,/1023.842345532223333323325==⨯⨯==∴⋅⨯=+⨯=+===∴⨯=⨯⨯⨯+⋅=⋅+=⨯⨯==∴-=+⨯-==⨯=⨯=-------S d dq q m s m q q K d dq s K q q q m m q m m X X Xm m m m q s m K E w w e E e e ττττττε洗涤时间（过滤终了式的过滤速度②洗涤时间：每批过滤时间即过滤终了时，基准）以一只滤叶的单侧面为①叶滤机过滤滤饼滤液（由物料横算得：滤饼对应的滤液量为设滤饼空隙率8）某悬浮液用叶滤机过滤，已知洗涤液量是滤液量的0.1倍(体积比)，一只滤叶侧面积为0.4m 2，经过小试测得过滤常数K =8.23×10-5m 2/s ,不计滤布阻力，所得滤液与滤饼体积之比为12.85 m 3滤液/m 3滤饼，按最大生产率原则生产，整理、装拆时间为20分钟,求每只滤叶的最大生产率及每批过滤的最大滤饼厚度。

DW F W F F J K q q K q J K q K q ττττττ=+⨯=⋅==∴⋅=最大生产率原则：洗涤：解：过滤：2)/()2//(/222hm s m G m m q q K J q D/3442.0/1056.9)60202/(4.022869.0/2869.06020)1.021()]1023.8/([/)21(335max 23522=⨯=⨯⨯⨯⨯=∴=∴⨯=⨯+⨯⨯⨯=+--代入数据：即τmmm m mm 3.220223.085.12/2869.085.123.222869.0)3855.0/3033====⨯=δδ滤液算出：滤饼对应的或由每（每批过滤最大滤饼厚度9）有一叶滤机，在恒压下过滤某种水悬浮液时，得到如下过滤方程：，其中 ， 。

在实际操作中，先在5分钟内作恒压过滤，此时过滤压差升至上述试验压强，然后维持恒压过滤，全部过滤时间为20分钟，试求：①每一循环中每m 2过滤面积所得滤液量？②过滤后再用相当于滤液总量的 水进行洗涤，洗涤时间为多少？解：①∵ q 2＋30q = 300τ∴ q e =15 m 3/m 2 K=300 m 2/min 恒速过程 q 12＋q e q 1=(K/2)τ1 ∴q 1=20.9 m 3/m 2恒压过程 (q 2－q 12)＋2q e (q －q 1)=K(τ－τ1) ∴q=60.7 m 3/m 2②dq d K q q E e τ⎛⎝ ⎫⎭⎪=+=2198().m 3/(m 2·min) dq d dq d W E ττ⎛⎝ ⎫⎭⎪=⎛⎝ ⎫⎭⎪()τττW WWE WV dV d Jq A dq d A ==⎛⎝ ⎫⎭⎪=⨯=02607198613....min10）用某板框压滤机恒压过滤，滤框尺寸为810×810×25mm 。