沉降例题

一、选择选题（单选）

1．在滞流区颗粒的沉降速度正比于（）。D

(A)（ρs-ρ）的1/2次方(B)μ的零次方

(C)粒子直径的0.5次方(D)粒子直径的平方

2．自由沉降的意思是（）。 D

(A)颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计

(B)颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度

(C)颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用

(D)颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程

3．颗粒的沉降速度不是指（）。 B

(A)等速运动段的颗粒降落的速度

(B)加速运动段任一时刻颗粒的降落速度

(C)加速运动段结束时颗粒的降落速度

(D)净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒的降落速度

4．回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为（）。A

(A) l (B)1/2 (C) 1/4 (D)1/3

5．以下说法是正确的（）。 A

(A)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

6．叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为（）。D

(A) 1/2 (B)1/4 (C) 1/3 (D) l

7．过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒速过滤，如滤液量增大一倍，则（ C ）。

(A)操作压差增大至原来的倍(B)操作压差增大至原来的4倍

(C)操作压差增大至原来的2倍(D)操作压差保持不变

8．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（C ）。

(A)增大至原来的2倍(B)增大至原来的4倍

(C)增大至原来的2倍(D)增大至原来的1.5倍

9．以下过滤机是连续式过滤机（）。 C

(A)箱式叶滤机(B)真空叶滤机

(C)回转真空过滤机(D)板框压滤机

10．过滤推动力一般是指（）。 B

(A)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

11．板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的（）。C

(A)一倍(B)一半(C)四倍(D)四分之一

12．助滤剂应具有以下性质（）。B

(A)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

13．旋风分离器的总的分离效率是指（）。D

(A)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

14．降尘室的生产能力（）。A

(A)只与沉降面积A和颗粒沉降速度ut有关(B)与A、ut及降尘室高度H有关

(C)只与沉降面积A有关(D)只与ut和H有关

二、填空题

1．降尘室的生产能力与降尘室的（）和（）有关。在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间（），气流速度（），生产能力（）。答案：长度、宽度、增加一倍、减少一倍、不变

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。在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。

答案：2、0.5

3．降尘室的高度由式（）决定，式中符号的意义是（

）。

答案：L/u≥H/ut L：降尘室长度H：降尘室高度u：气体通过降尘室时的水平流速ut：降尘速度

4．在过滤的大部分时间中，（）起到了主要过滤介质的作用。

答案：滤饼

5．过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Vl增多至V2=2Vl 时，则操作压差由ΔPl增大至ΔP2=（）。

答案：2ΔP l

6．已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/A，qe为V e/A，Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve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

Δt/Δq=3740q+200 则过滤常数K= （）。qe= （）。

答案：0.000535，0.0535

7．最常见的间歇式过滤机有（）和（）。

答案：板框过滤机叶滤机（只要填出2个都算对）

8．板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一框中，滤液穿过厚度约为（）的滤饼。在洗涤时，洗涤液穿过厚度约为（）的滤饼，洗涤液穿过的滤布面积等（）。

答案：框的厚度、框厚度之半、框的(内)面积

9．旋风分离器的性能，主要以（）、（）、（）来衡量。

答案：临界粒径的大小、分离效率、压降

10．离心分离设备的分离因数定义式为Kc=（）。

答案：u T2/gR （或u r/u t 、rw2/g）

11．回转真空过滤机，回转一周所需时间为T，转鼓的表面积为A，转鼓的浸没度为ψ，则一个过滤周期中，过滤时间为（），过滤面积为（）。

答案：ψ T、A

12．对不可压缩性滤饼dV/dt正比于ΔP的（）次方。对可压缩滤饼dV/dt正比于ΔP 的（）次方。

答案：1 、1-s

13．对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，滤液量增大一倍，则过滤速率为原来的（）。

对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的（），如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的（）倍。

答案：二分之一、四、四

简答题：

1,简述计算沉降速度用试差法的原因并说明计算步骤。

答：由于颗粒的沉降速度与所处的区域有关，事先不知处于Stokes 区、Allen 区、还是Newton 区，各区又与Rep 有关，而Rep 又与沉降速度有关，沉降速度又是待求。而各区有不同的沉降速度计算公式，所以必须采用试差法来进行计算。

步骤：a ，假设沉降的区域（流型）

b ，选择对应的计算公式，计算沉降速度ut

c ，校核μρ

=t p p u d Re ，看是否在所设区域，如在，则计算合理可靠；如不在，则须

重新假设区域，选择对应公式，重复计算，直至Rep 满足假设区域为止。

计算题：

1,欲用降尘室净化温度20℃、流量为2500m 3/h 的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kg/m 3，要求净化后的空气不含有直径大于10μm 的尘粒，试求所需沉降面积为多大？若沉降室底面的宽为2m 、长为5m ，室内需要设多少块隔板？20℃空气的密度

ρ＝1.2kg/m 3

，粘度为s Pa 1081.15⋅⨯=-μ。 解： 设直径为10μm 的尘粒沉降于斯托克定律（层流）区，则颗粒的沉降速度为 m/s 1042.51081.11881.9)2.11800()1010(18)g

(d u 3526p 2p t ---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρ 0.2106.31081.11042.510102.1u d Re 353-6t p p <⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---μρ

故以上计算有效。

所需沉降面积为

2t v m 6.1280054.03600/2500u q A ===

因沉降室底面积为2x5m 2已定，故所需隔板数目为 块＝＝底129.111106.1281A A N ≈--=

2,在恒定压强差下过滤某悬浮液，过滤时形成不可压缩滤饼，过滤介质阻力可以忽略，测得31042.4K -⨯=m 2/s 。试求：1）每平方米过滤面积上获得1.5m 3滤液所需的过滤时间；2）若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少？

解：1）求过滤时间 已知过滤介质阻力可以忽略的恒压过滤方程为 τ=K q 2

所以 ()50910

42.45.1K q 322=⨯==τ-s 2）过滤时间加倍时增加的滤液量

101850922'=⨯=τ=τ s

则 ()12.210181042.4'K 'q 3=⨯⨯=τ=- m 3/m 2

62.05.112.2'=-=-q q m 3/m 2

即每平方米过滤面积上将再得0.62m 3滤液。