通风除尘_作业及答案

1.3 粉尘有哪些基本性质？粉尘爆炸应具备哪些条件？影响粉尘爆炸的主要因素有哪些？ （1）基本性质 1.悬浮性；

2.凝聚与附着性；

3.湿润性；

4.自燃性和爆炸性；

5.粒度及分散度特性；

6.荷电性；

7.光学特性；

8.磨损性。

（2）粉尘爆炸的条件 必须同时具备以下三个条件：

①粉尘本身具有爆炸性。②粉尘悬浮在一定氧含量的空气中，并达到一定浓度。 ③有足以引起粉尘爆炸的起始能量，即点火源。

（3）影响粉尘爆炸的主要因素

①粉尘的化学组分及性质；②粒度及分散度；③氧含量；④灰分及水分；⑤可燃气含量；⑥点火能量；⑦粉尘粒子形状和表面状态。

1.4 试述粉尘进入人体的过程。

经历以下四个过程：（1）在上呼吸道的咽喉、气管内，含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使粒径大于10μm 的尘粒首先沉降在内，经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外；

（2）在上呼吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用，使5~10μm 的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰排出体外，因此，真正进入下呼吸道的粉尘，其粒径均小于5μm ；

（3）在下呼吸道的细小支气管内，由于支气管分支增多，气流速度减慢，使部分2~5μm 的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通过纤毛运动逐级排出体外；

（4）其余的细小粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，一部分可随呼气排出体外；另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内。

1.风道直径250mm ，长15m ，风道内空气温度40℃。求维持层流运动的最大流速和相应的摩擦阻力。（计算）

解：管道内流动的状态的变化，可用无量纲雷诺数Re 来表征。

层流状态下，Re ≤2300，故最大流速为Re=2300时的流速。空气温度在40℃时，其密度和动力粘度分别为：1.128 kg/m 3、1.92 Pa ·s ×10-5。则最大流速为： m/s 相应的摩擦阻力为：

Pa

2.有一钢板制矩形风道，其断面尺寸为宽300mm 、长600mm ，长10m ，风道内流过的风量L=4000 m 3/h 。求风道的总摩擦阻力。

（查图或表）

156.0128.125.01092.12300Re 5=⨯⨯⨯==-ρμD v 02216.02156.0128.125.0150175.022075.021.02=⨯⨯==--v D v D L h r ρλ

解：矩形风管内空气流速

m/s 流速当量直径 m 由 v =6.17 m/s ，De=400 mm ，查图得单位摩擦阻力：h b0=1.25 Pa/m

所以 h b =Lh b0=10×1.25=12.5 Pa

3．已知某梯形风道摩擦阻力系数α=0.0177 N ·s 2/m 4，风道长L=200m ，净断面积S=5m 2，通过风量Q=720 m 3/min ，求摩擦风阻与摩擦阻力。

解：梯形风道的周长U 与断面积S 之间满足 ，其中C=4.16，则可得U=4.16*50.5=9.30 m

由风道的摩擦风阻为 ，带入上述数值可得

R r =0.263 kg/m 7或Ns 2/m 8。 则风道摩擦阻力为 Pa

4．兰州市某厂有一通风系统，风管用薄钢板制作。已知风量L=1500 m 3/h （0.417 m 3/s ），管内空气流速v=15 m/s ，空气温度 t=100℃，求风管的管径和单位长度的沿程损失。

解：由线算图查得：D=200 h b0=14.8 Pa/m ，

兰州市大气压力：B=82.5 kPa

由图2-3-3查得： K t =0.82， K B =0.86

所以，

h b =K t K B h b0=0.82×0.83×14.8=10. 07 Pa/m

5.一圆形通风管道系统的局部，大断面直径为600，小断面直径为400m ，今在断面变化处测得大小断面之间的静压差为550Pa ，大断面的平均动压为100Pa,空气密度为1.2kg/m ，求该处的局部阻力系数。

解：由于全压差为局部阻力，已知静压差为550Pa ，

大断面平均动压为100Pa ，由 ，则 m/s ；由风量不变可知Q1=Q2，即S1v1=S2v2，则

17.66.03.0360040003600=⨯⨯==F

L v 4.0)6.03.0(26

.03.044=+⨯⨯⨯==U S D e 3S LU R r α=S C U =87.3760720263.022=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==Q R h r r 22v h v ρ=9.12211==ρv h v

2221214141v R v R ππ=，有 0.299.12*1636122212===v R R v m/s ，则小断面平均动

压为 Pa ，故动压差为：-404.6 Pa ，则全压差为： 550-404.6=145.4

则有 对于大断面来说，局部阻力系数ξ1=1.45

6．一矩形薄钢板风管（K=0.15 mm ）的断面尺寸为400mm ×200mm ，管长8m ，风量为0.88 m 3/s ，在t=20℃的工况下运行，试分别用流速当量直径和流量当量直径计算其摩擦阻力。如果采用矿渣混凝土板（K=1.5 mm ）制作风管，再求该风管的摩擦阻力。如果空气在冬季加热至50℃，夏季冷却至10℃，该矩形薄钢板风管的摩擦阻力有何变化？

解：

（1）先求该风管内空气流速v ：

m/s 再求流速当量直径D v ：

m 由v=11 m/s ，D v =270 mm ，查线算图可得：h b0=5.4 Pa/m ，则该风管的摩擦阻力为：

h=h b0×l=5.4×8=43.2 pa

流量当量直径D L ：

M 由L=0.88 m 3/s=3168 m 3/h ，D L =300 mm ，查线算图可得：h b0=5.4 Pa/m ，则该风管的摩擦阻力为：

h=h b0×l=5.4×8=43.2 pa

则两种方法结果相同。

（3）矿渣混凝土风管

K=1.5， 112

.04.088.0=⨯==F L v 27.0)

2.04.0(*22.0*4.0*4)(244=+=+==b a ab U S D v 30.0)2.04.0()2.0*4.0(*

3.1)()(3.125.0625.025.0625.0=+=+=b a ab D L 4

.14522

==v h l ρξ6

.5042221==

v h v ρ02

.2)11*5.1()(25.025.0===Kv K r