化工原理第三章

第三章 非均相混合物分离及固体流态化练习题

一、填空题

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。

加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分）

2. 在滞留区，球形颗粒的沉降速度u t 与其直径的______次方成正比；而在湍流区，u t 与其直径的______

次方成正比。

2 1/2 （每个空1分，共2分）

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。

气体在室内的停留时间θ≥颗粒的沉降时间θt 。(2分)滞流（1分）（共3分）

4. 在规定的沉降速度u t 条件下，降尘室的生产能力只取决于_____________而与其__________________

无关。

降尘室底面积 (2分) 高度 （1分） （共3分）

5. 除去气流中尘粒的设备类型有__________、___________、__________等。

降尘室 惯性除尘 旋风分离器 （每个空1分，共3分）

6. 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数q e 与θe 是反映________________

的常数。

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）

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

________________。

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） 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___________。

过滤式 沉降式 分离式 常速离心机 高速离心 超高速离心机 （每个空1分，共6分） 9. 过滤操作有________和___________两种典型方式。

恒压过滤 恒速过滤 （每个空1分，共2分）

二、选择题

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 (D) （2分）

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 ）3m 3/s （B ）1m 3/s （C ）0.75m 3/s （D ）6m 3/s (A) （2分）

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

(C) （2分） 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 (B) （2分） 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V e 成正比。 (A) （2分）

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 ）1.414倍 （C ）4倍 （D ）1/2

(B) （2分） 16. 球形颗粒在静止流体中自由沉降，当在10-4

(A) （2分） 三、判断题：

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。 （ ） (×) （1分） 18. 过滤操作属于定态操作。（ ）

(×) （1分）

19. 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。（ ）

(√) （1分）

20. 球形微粒在静止流体中作自由沉降，计算其沉降速度t u 时，必须采用试差法，而且这是唯一的方法。（ ）

(×) （1分）

21. 提高离心机分离因数K C 的基本途径是增加转鼓的转速。（ ）

(√) （1分）

22. 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 θ应大于或等于气体在室内的停留时间θ。

（ ）

(×) （1分）

23. 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。（ ）

(√) （1分）

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。（ ）

(√) （1分）

四、简答题

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：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） 26. 简述评价旋风分离器性能的主要指标。

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）

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：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） 28. 简述选择旋风分离器的主要依据。