第三章非均相物系分离习题..

第三章非均相物系分离习题
习题1：
球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。

沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。

答案与评分标准
加速运动等速运动等速运动
（每个空1分，共3分）
习题2：
u与其直径的______次方成正比；而在湍流在滞留区，球形颗粒的沉降速度
t
u与其直径的______次方成正比。

区，
t
答案与评分标准
2 1/2
（每个空1分，共2分）
习题3：
降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。

答案与评分标准
θ。

(2分)
气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间
t
滞流（1分）
（共3分）
习题4：
u条件下，降尘室的生产能力只取决于_____________而在规定的沉降速度
t
与其__________________无关。

答案与评分标准
降尘室底面积 (2分)
高度 （1分）
（共3分）
习题5：
除去气流中尘粒的设备类型有__________、___________、__________等。

答案与评分标准
降尘室
惯性除尘
旋风分离器
（每个空1分，共3分）
习题6：
过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数e q 与e 是反映________________的常数。

答案与评分标准
物料特定 过滤压强差 过滤介质阻力大小
（每个空1分，共3分）
习题7：
工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有__________与___________；吸滤型连续操作过滤机有________________。

答案与评分标准
板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机
（每个空1分，共3分）
习题8：
根据分离方式（或功能），离心机可分为__________、________和___________三种基本类型；而据分离因数的大小，离心机可分为__________、________和___________。

答案与评分标准
过滤式沉降式分离式常速离心机高速离心机超高速离心机
（每个空1分，共6分）
习题9：
过滤操作有________和___________两种典型方式。

答案与评分标准
恒压过滤恒速过滤
（每个空1分，共2分）
习题10：
在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是（）。

（A）颗粒几何形状（B）颗粒几何尺寸
（C）颗粒与流体密度（D）流体的流速
答案与评分标准
(D) （2分）
习题11：
含尘气体通过长4m，宽3m，高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m/s，则降尘室的生产能力为（）。

（A）3m3/s （B）1m3/s
（C）0.75m3/s （D）6m3/s
答案与评分标准
(A) （2分）
习题12：
某粒径的颗粒在降尘室中沉降，若降尘室的高度增加一倍，则该降尘室的生产能力将（）。

（A ）增加一倍 （B ）为原来的1/2
（C ）不变 （D ）不确定
答案与评分标准
(C) （2分）
习题13：
粒径分别为16m μ和8m μ的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）。

（A ）2 （B ）4
（C ）1 （D ）1/2
答案与评分标准
(B) （2分）
习题14：
以下表达式中正确的是（）。

（A ） 过滤速率与过滤面积A 的平方成正比
（B ） 过滤速率与过滤面积A 成正比
（C ） 过滤速率与所得滤液体积V 成正比
（D ） 过滤速率与虚拟滤液体积e V 成正比
答案与评分标准
(A) （2分）
习题15：
在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液，若将转筒转速n 提高一倍，其他条件保持不变，则生产能力将为原来的（）。

（A ）2倍 （B ）2倍
（C ）4倍 （D ）1/2
答案与评分标准
(B) （2分）
习题16：
球形颗粒在静止流体中自由沉降，当在10-4<et R <1时，沉降速度t u 可用（）计算。

（A ）斯托克斯公式 （B ）艾仑公式
（C ）牛顿公式
答案与评分标准
(A) （2分）
习题17：
球形颗粒在静止流体中作自由沉降时，其沉降速度t u 可用斯托克斯公式计算。

（ ）
答案与评分标准
(×) （1分）
习题18：
过滤操作属于定态操作。

（ ）
答案与评分标准
(×) （1分）
粒子所在位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比，称为离心分离因数。

（）
答案与评分标准
(√) （1分）
习题20：
u时，必须采用试差法，球形微粒在静止流体中作自由沉降，计算其沉降速度
t
而且这是唯一的方法。

（）
答案与评分标准
(×) （1分）
习题21：
K的基本途径是增加转鼓的转速。

（）
提高离心机分离因数
c
答案与评分标准
(√) （1分）
习题22：
θ应大于或等于气体在降尘室里，颗粒可被分离的必要条件是颗粒的沉降时间
t
在室内的停留时间θ。

（）
答案与评分标准
(×) （1分）
离心沉降速度r u 与重力沉降速度t u 的主要区别之一是r u 不是定值，而t u 则是恒定的。

（ ）
答案与评分标准
(√) （1分）
习题24：
连续过滤机中进行的过滤都是恒压过滤，间歇过滤机中也多为恒压过滤。

（ ）
答案与评分标准
(√) （1分）
习题25：
球形颗粒在静止流体中作重力沉降时都受到哪些力的作用？它们的作用方向如何？
答案与评分标准
答：球形颗粒在静止流体中作重力沉降时，将受到三个力的作用，即重力、浮力与阻力。

（2分）
作用方向是重力向下，其余两个力向上。

（2分） （共4分）
习题26：
简述评价旋风分离器性能的主要指标。

答案与评分标准
答：在满足气体处理量（即生产能力）的前提下，评价旋风分离器性能的主要指标是尘粒的分离效率及气体经过旋风分离器的压强降。

（3分）
习题27：
影响旋风分离器性能最主要的因素可归纳为哪两大类？为什么工业上广泛采用旋风分离器组操作？
答案与评分标准
答：影响旋风分离器性能的因素是多方面的，其中最主要的因素可归纳为物系性质与操作条件两大类。

（2分）
因为对于同一结构型式的旋风分离器来说，减少尺寸有利于分离，所以当气体处理量很大，又要求较高的分离效果时，常采用旋风分离器组操作。

（3分）
（共5分）
习题28：
简述选择旋风分离器的主要依据。

答案与评分标准
答：主要依据有三个方面：
（1）含尘气体的处理量（或生产能力）（1分）
（2）允许的压强降。

（1分）
（3）要求达到的分离效率。

（1分）
（共3分）
习题29：
简述何谓饼层过滤？其适用何种悬浮液？
答案与评分标准
答：饼层过滤是指固体物质沉降于过滤介质表面而形成滤饼层的操作。

（2分）
它适用于处理固体含量较高（固相体积分数约在1%以上）的悬浮液。

（2分）
（共4分）
习题30：
何谓膜过滤？它又可分为哪两类？
答案与评分标准
答：膜过滤是利用膜孔隙的选择透过性进行两相分离的技术。

（2分）它又可分为微孔过滤和超滤两类。

（2分）（共4分）
习题31：
简述工业上对过滤介质的要求及常用的过滤介质种类。

答案与评分标准
答：对过滤介质的要求是：它应具有流动阻力小和足够的机械强度，同时还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。

（3分）
种类有：织物介质、堆积介质、多孔固体介质及多孔膜。

（2分）
（共5分）
习题32：
简述提高连续过滤机生产能力的措施。

答案与评分标准
答：措施有：适当提高转速n和浸没度 ，加大过滤常数K(增大真空
度或降低滤液粘度)等。

（每个措施1分，共3分）
习题33：
何谓过滤机的生产能力？写出间歇过滤机生产能力的计算式。

答案与评分标准
答：过滤机的生产能力通常是指单位时间内获得的滤液量，也有按滤饼产量或滤饼中固体物料的产量来计算的。

（3分）
过滤机生产能力Q 的计算式：
()D w V T V Q θθθ++==/3600/3600 h m /3 (2分)
（共5分）
习题34：
用落球法测定某液体的粘度（落球粘度计），将待测液体置于玻璃容器中测得直径为6.35mm 的钢球在此液体内沉降200mm 所需的时间为7.32 s ,已知钢球的密度为7900 3/m kg ，液体的密度为1300 3/m kg 。

试计算液体的粘度。

答案与评分标准
解：（1）钢球的沉降速度s m h u t /2732.032
.71000200
===θ （1分） （2）假设沉降在滞留区，则可用斯托克斯公式计算：
μ
ρρ18)(2g d u s t -=
S Pa u g d t s ⋅=⨯⨯-⨯=-=-309.502732
.01881.9)13007900()1035.6(18)(232ρρμ （3分） （3）核算流型：
104248.0309.5130002732.01035.6Re 3<=⨯⨯⨯==-μ
ρt du t 故假设成立，求出的μ有效。

（2分）
习题35：
密度为1850 3/m kg 的固体颗粒，在50℃和20℃水中，按斯托克斯定律作自由沉降时，（1）它们沉降速度的比值是多少？（2）若微粒直径增加一倍在同温度水中作自由沉降时，此时沉降速度的比值又为多少？
答案与评分标准
解：（1）由附录查出有关温度下水的性质：
20℃时，密度ρ=998 3/m kg ，粘度μ=1.005×10-3 Pa ·s （1分）
50℃时，ρ=998 3/m kg ，μ=0.5494×10-3 Pa ·s （1分）
84.110005.118)9881850(105494.018)9881850(18)(18)(323220************=⨯⨯-⨯⨯-=⨯-⨯-=--︒
︒g
d g
d g d g d u u s s t t μρρμρρ （3分） （2）此时，d ´=2d ，ρs ，ρ，μ均相同；据μ
ρρ18)(2g d u s t -=可得： 418)(18))(2(22/=--=μ
ρρμρρg
d g
d u u s s t t （3分） 习题36：
拟采用底面积为142m 的降沉室回收常压炉气中所含的球形固体颗粒。

操作条件下气体的密度为0.753/m kg ，粘度为 2.6×10-5Pa •s ；固体的密度为30003/m kg ；要求生产能力为2.0s m /3，求理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径min d 。

答案与评分标准
解：（1）在该降尘室内能完全分离出来的最小颗粒的沉降速度t u 为：
s m bl V u s t /1429.014
0.2=== （1分）
（2） 假设沉降在滞流区，则可用斯托克斯公式求min d 。

（3分）
m m g u d s t μρρμ7.47107.47]81.930001429.0106.218[])(18[62/152/1min =⨯=⨯⨯⨯⨯≈-=-- （3分）
校核沉降流型
11965.010
6.275.01429.010
7.47Re 56min <=⨯⨯⨯⨯==--μρ
t u d t 故原假设正确，求出的min d 有效。

（2分）
习题37：
若铅微粒（1s ρ=78003/m kg ） 和石英微粒（2s ρ=26003/m kg ）以同一沉降速度在（1）空气中（2）水中作自由沉降，假设沉降在滞流区。

分别求它们的直径之比。

取水的密度为10003/m kg 。

答案与评分标准
解：（1）在空气中作自由沉降，由于ρ空气 《s ρ 故ρ空气可略，
即s ρ -ρ空气≈s ρ
由斯托克斯公式可得 g
u 18d s t ）（空空ρρμ-=
（1分）设铅微粒下标为1，石英微粒下标为2。

可得： 73.126007800u 18u 18211t 2t
1
2===⋅⋅=s s s s g
g d d ρρρμρμ空空 （3分） （2）在水中作自由沉降，可得： 06.21000
260010007800u 18u 18211t 2t
1
2=--=--=⋅-⋅-=水水水水水水）（）（ρρρρρρμρρμs s s s g
g d d （3分）
习题38：
用一多层降尘室以除去炉气中的矿尘。

矿尘最小粒径为8m μ，密度为40003/m kg 。

降尘室内长4.1m ，宽1.8m ，高4.2m ，气体温度为427℃，粘度为3.4×10-5Pa ·s ，密度为0.53/m kg ，若每小时的炉气量为2160标准3m 。

试求降尘室内的隔板间距及层数。

答案与评分标准
解：（1）操作条件下炉气处理量为：
s m V /54.1273
42727336002160s 3=+⨯=（2分）
（2）假设沉降在滞流区，可求出u t
s m g s /101.410
4.31881.9)
5.04000()108(18)(d u 35262t ---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρ（2分） 而气体水平通过速度s m bH v u s /20.0)2.48.1/(54.1/=⨯== （1分）
（3）层数n
501511101.41.48.154.113
=-=-⨯⨯⨯=-=-t s u b v n λ （2分） （4）隔板间距h
h n H )1(+= 可得：m m n H h 082.051
2.41==+=
（1分） （5）核算颗粒沉降和气体流动是否都在滞流区 ① 1108.4104.35.0101.4108Re 4536<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==
----μρt du t 在滞流区 （1分） ② m h b bh de 157.0082
.08.1082.08.122=+⨯⨯=+= （1分） 气体流动的Re 为：
2000462104.35.020.0157.0Re 5
<=⨯⨯⨯==-μρu d e 在滞流区。

故降尘室计算合理，结果有效。

（1分）
习题39：
采用标准型旋风分离器除去炉气中的球形颗粒。

要求旋风分离器的生产能力
为2.0m 3，直径D 为0.4m ，适宜的进口气速为20m/s 。

炉气的密度为0.75kg/m 3，粘度为2.6×10-5Pa ·s （操作条件下的），固相密度为3000kg/m 3，求（1）需要几个旋风分离器并联操作；（2） 临界粒径d c ；（3）分割直径d 50；（4）压强降ΔP 。

答案与评分标准
解：对于标准型旋风分离器，h=D/2，B=D/4，Ne=5，ξ=8 （教材上册P125）
（1） 并联旋风分离器数n ：
单台旋风分离器的生产能力为：
(Vs)单=h ·B ·u i =i u D D 4
2(0.42/8)×20=0.40m 3/s （2分） n=Vs/ (Vs)单 =2.0/0.40=5 （1分）
（2）求临界粒径d c
B=D/4=0.4/4=0.1m ，Ne=5，代入下式：
m m u e N B d i s c μπρπμ98.41098.420
300051.0106.29965=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-- （2分） （3）分割直径d 50 m m u D i s μρρμ554.310554.320
30004.0106.227.0)(27.0d 6550=⨯=⨯⨯⨯≈-≈-- （2分）
（4）压强降ΔP Pa u p i 12002
)20(75.08222=⨯⨯=⋅
=∆ρξ （2分） 习题40：
某淀粉厂的气流干燥器每小时送出10000m 3带有淀粉的热空气，拟采用扩散式旋风分离器收取其中的淀粉，要求压强降不超过1250pa 已知气体密度为1.0Kg/m 3,试选择合适的型号。

答案与评分标准
解：题中已规定采用扩散式旋风分离器，则其型号可由其生产能力表中来选。

题中热空气的允许压强降为1250pa,需要进行校正。

pa p p 15000
.12.112502.1''=⨯=⨯∆=∆ρ （2分） 从教材上册P131表3-3中查出5号扩散式旋风分离器（直径为D=525mm ）
在1570pa 的压强降下操作时，生产能力为5000m 3/h 现在要达到10000m 3/h 的生产能力，可采用两台并联。

（也可采取其他的同样合理的选择）（4分）
习题41：
在恒定压差下用尺寸为mm 25635635⨯⨯的一个滤框（过滤面积为0.806m 2）对某悬浮液进行过滤。

已测出过滤常数s m K /10426-⨯=滤饼体积与滤液体积之比为0.1，设介质阻力可略，求1、当滤框充满滤饼时可得多少滤液？ 2、所需过滤时间θ。

答案与评分标准
① 求滤液量V
滤饼体积：30101.01025.0635.0635.0m V S =⨯⨯⨯=（2分）
题给1.0=ν 滤液体积：3101.01
.00101.0/m V V s ==
=ν （2分） ② 求过滤时间θ
当介质阻力可略时，θ22KA V = （1分） h s KA V 09.17.3925)
806.0(104)101.0(262
22==⨯⨯==-θ （3分）
习题42：
用板框压滤机在9.81×104pa 恒压差下过滤某种水悬浮液。

要求每小时处理料浆8m 3。

已测的1m 3滤液可得滤饼0.1m 3,过滤方程式为：
θ242105A V V -⨯=+（θ单位为s ）求①过滤面积A ②恒压过滤常数K 、q e 、θe
答案与评分标准
① 过滤面积A
由题给：1.0=ν 3273.7)1.01/(8)1/(m V V F =+=+=ν（3分）
代入题给过滤方程：
22428.117.603600105273.7)273.7(A A =→⨯⨯=+-
解出：A=5.782m 3（3分）
② 求过滤常数K 、q e 、θe
把题给过滤方程与恒压过滤方程θ222KA VV V e =+相比较，可得
K=5×10-4m 3/s ； 2V e =1m 3； 故V e =0.5m 3 （2分）
q e=V e /A=23/0865.0782
.55.0m m = （1分） s K q e
e 15105)0865.0(/42
2
=⨯==-θ （1分） 习题43：
某板框式压滤机，在表压为2×101.33×103pa 下以恒压操作方式过滤某悬浮液，2小时后得滤液10m 3；过滤介质阻力可略，求①若操作时间缩短为1小时，其他情况不变，可得多少滤液？ ②若表压加倍，滤饼不可压缩，2小时可得多少滤液？
答案与评分标准
① 介质阻力可略时，有θ22KA V =的恒压过滤方程式，题给
h h 1,221==θθ其他情况不变，悬浮液不变，p ∆不变，则有：
22221221;θθKA V KA V == K 、A 不变，故有：
312121221
2207.72110m V V V V ===→→=θθθθ（2分） ② 因 p ∆改变，恒压过滤方程为：p KA V ∆⨯=θ222（1分）
而112212p KA V ∆⨯=θ 222222p KA V ∆⨯=θ 21θθ= K 、A 不变（1分） 可得：
33
312121221221.1424101033.10121033.101410m P P V V P P V V ==⨯⨯⨯⨯=∆∆=→→∆∆=（2分）
习题44：
某板框式压滤机的过滤面积为0.2m 2，在压差atm p 5.1=∆下以恒压操作过滤一种悬浮液，2小时后得滤液4m 3,介质阻力可略，滤饼不可压缩，求：①若过滤面积加倍，其他情况不变，可得多少滤液？②若在原压差下过滤2小时后用0.5m 3的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？
答案与评分标准
原工况下的过滤常数K 为：（介质阻力可略）
s m A V K /1056.536002)2.0()0.4()/(2222
2
2-⨯=⨯⨯==θ （2分）
① 过滤面积加倍，其他情况不变可得滤液量：
32220.836002)2.02(1056.5)A K(m V =⨯⨯⨯⨯='='-θ （2分）
② 求洗涤时间w θ
w w w d dv V )(θ
θ=对于板框压滤机，)(8)(2
e w V V KA d dv +=θ （ 2分） 因介质阻力可略，故V e =0,题给V w =0.5m 3 代入后可得：
h s w 2719420
.48)2.0(1056.55.02
2≈=⨯⨯⨯=-θ （ 2分）
习题45：
用板框式压滤机在2.95×105pa 的压强差下，过滤某种悬浮液。

过滤机的型号为BMS20/635-25，共26个框。

现已测得操作条件下的过滤常数K=1.13×10-4m 2/s ，q e =0.023m 3/m 2，且1m 3滤液可得滤饼0.020m 3求：① 滤饼充满滤框所需的过滤时间。

②若洗涤时间为0.793h ，每批操作的辅助时间为15min ，则过滤机的生产能力为多少？
答案与评分标准
① 过滤时间θ
过滤面积为：2298.2026)635.0(2m A =⨯⨯= （ 1分）
滤饼体积为：32262.026025.0)635.0(m V s =⨯⨯= （ 1分） 滤液体积为：310.13020.0/262.0m v
V V s === （ 1分） 而q=V/A=13.10/20.98=0.624m 3/m 2 （ 1分） 过滤时间s K qq q e 370010
13.1023.0624.0)624.0(2422=⨯⨯+==-θ（ 2分） ② 生产能力Q
操作周期T=Q+Q w +Q D =3700+0.793×3600+15×60=7455s （ 1分） Q h m T V /33.67455
10.133********=⨯== （ 1分）
习题46：
现用一台GP5-1.75型转筒真空过滤机（转鼓直径为1.75m ，长度0.98m ，过滤面积5m 2，浸没角120o ）在66.7Kpa 真空度下过滤某种悬浮液。

已知过滤常数
K=5.15×10-6m 2/s ，每获得1m 3滤液可得0.66m 3滤饼，过滤介质阻力忽略，滤饼不可压缩，转鼓转速为1r/min 求过滤机的生产能力及转筒表面的滤饼厚度。

答案与评分标准
（1）生产能力Q
①转筒过滤面积339.598.075.114.3m D A =⨯⨯==λπ （1分） ②转筒浸没度3
1360120=︒︒=
ϕ （1分） ③介质阻力可忽略时，可用下式计算Q ： Q h m n K A /28.313
11015.539.546546526=⨯⨯⨯⨯==-ϕ（ 2分） （2）求滤饼厚度L
①转筒每转一周获得的滤液量为：
305467.060
28.360m Q V === （ 1分） ②303608.066.005467.0m Vv V s =⨯== （ 1分） ③厚度mm m A V L s 7.61069.639
.503608.03≈⨯===
- （ 1分）
习题47：
密度为2400Kg/m 3的球形粒子在20℃的空气中作自由沉降。

求①服从斯托克斯定律的最大颗粒直径；②服从牛顿定律的最小颗粒直径。

已查出20℃空气的密度为1.205Kg/m 3。

粘度为1.81×10-5pa.s
答案与评分标准
① 服从斯托克斯定律的最大颗粒直径，服从滞流沉降区的上限值
K=2.62 （1分） 由312max )(⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-=μρρρg d K s
可得 d max =m m g s μμρρρ20.591020.5981.9205.12400)1081.1(62.2)(62.263
1253
12=⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--- （3.5分）
②服从牛顿定律的最小颗粒直径,服从牛顿定律的下限值K=69.1 （1分） 同理可得：
d min =m m μ156110561.181.9205.12400)1081.1(1.6933125=⨯=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯-- （1.5分）
习题48：
拟在9.81×103Pa 的恒定压强差下过滤悬浮液。

滤饼为不可压缩，其比阻r 为1.33×1010 1/m 2，滤饼体积与滤液体积之比v 为0.333m 3/m 3，滤液的粘度μ为1.0×10-3Pa.S ；且过滤介质阻力可略，求：（1）每平方米过滤面积上获得1.5m 3滤液所需的过滤时间θ，（2）若将此过滤时间延长一倍可以再获得多少滤液？
答案与评分标准
解：（1）求θ
① 由题给条件可得，单位面积上所得滤液量q =1.5m 3/m 2 （1分）
② 求K ，题给滤饼为不可压缩，则S=0，r = r`=常数，代入已知量则： s m r p r p p k K S S /1043.4333
.01033.1100.11081.92222231033
11----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=∆=∆=νμνμ (3分)
③求θ
当过滤介质可略时，q 2
=k θ，则有s k q 5081043.45.132
2=⨯==-θ （1.5分）
过滤时间加倍时，增加的滤液量
① s 101650822=⨯=='θθ （1分）
②233/12.210161043.4m m k q =⨯⨯='='-θ （1.5分）
③ 增加的滤液量为：23/62.05.112.2m m q q =-=-'
即每平方米过滤面积上将再得0.62m 3 滤液。

（2分）
习题49：
拟用标准型旋风分离器除去炉气中的球形颗粒。

已选定分离器直径D=0.4m ，固相密度为3000Kg/m 3，气相密度为0.674 Kg/m 3，粘度为3.8×10-5Pa.S ；操作条件下的气体量为1200m 3/h ，对于标准型旋风分离器h=D/2，B=D/4，Ne 取5，ξ=8，且简化假设取μT =μi 。

求：（1）离心分离因数Kc ，（2）临界粒径d c ，（3）分割粒径d 50，（4）压强降ΔP 。

答案与评分标准
解：（1）求Kc
① 22
202.08
4.0842m D D D hB ===⨯= （1分） ② s m hB Vs u i /67.1602
.03600/1200=== （1分） ③6.14181
.92.0)67.16(2
2=⨯==Rg u Kc T (1分) （2）求d c
m m u Ne B q d i s c μπρπμ6.6106.667
.16300054/4.0108.3965=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-- （2分） （3）求d 50
m m u D d i s μρρμ71.41071.427.067
.16)674.03000(4.0108.3)(27.06550=⨯=⨯⨯-⨯⨯=-≈-- （2分）
（4）求ΔP
Pa u P i 2.7492674.0)67.16(8222
=⨯⨯=⨯⨯=∆ρξ (2分)
习题50：
已知某板框压滤机过滤某种滤浆的恒压过滤方程式为：θ4210504.0-⨯=+q q （θ单位为S ）
求：（1）过滤常数K ，e q 及θe 。

（2）若要在30min 内得到5m 3滤液（滤饼正好充满滤框），则需框内每边长为810mm 的滤框多少个？
答案与评分标准
解：（1）求过滤常数K ，q e 及θe 。

①恒压过滤方程式为：θK qq q e =+22（1分）把此式与题给的方程式进行比较可得到：K=5×10-4m 2/s （1分）而2e q =0.04 e q =0.02m 3/m 2（1分） ② 求 θe 。

s K q e e 8.0105)02.0(/42
2
=⨯==-θ （1分） （2）求所需滤框数n
①求q 将θ=30×60 S 代入过滤方程式：
603010504.042⨯⨯⨯=+-q q ；整理得：09.004.02=-+q q ，解方程得 232/9289.02
)9.0(14)04.0(04.0m m q =-⨯⨯-+-= （3分） ②求A 。

因A
V q =故2383.59289.05m q V A ===（1分） ③求n
因A=2nb 2 1.4)81.0(2383.5222=⨯==
b A n （个），取5个。

（1分）
习题51：
用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，料浆处理量为25m 3/h ，已知滤饼体积与滤液体积之比为0.08，转筒浸没度为1/3，过滤面积为2.11m 2，现测得过滤常数K 为8×10-4m 2/s ，过滤介质阻力可略。

求此过滤机的转速n 。

答案与评分标准
解：（1）Q ，（生产能力）
h m v Q /15.2308
.01251253=+=+= （1分）
（2）求n ①当介质阻力可略时，n K A Q ϕ465= 代入已知量Q ，A ，ψ，K ，可得： n ⨯⨯⨯⨯=-3/110811.246515.234 （2分）
②解n 。

n ⨯⨯⨯=-210633.115.98115.23，即n ⨯=02.1615.23
解出min /088.2)445.1(2r n == （2分）。