3.计算题-答案(修订版)

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1、3.流体与固体相对运功-计算题（答案）层次：A[3]j03a05003(题分：5)滤饼充满滤框时的滤液量V=(8×0.25×0.25×0.030)/0.075=0.2m3相应的q=V/A=0.2/(8×0.25×0.25×2)=0.2m3/m2∵q2+2qqe=Kτ即0.22+2×0.2qe=5×10-5×15×60∴qe=0.0125m3/m2[9]j03a10004(题分：10)过滤面积A=8×2×0.25×0.25=1.0m2已知:τ1=8.75minV1=0.15m3τ2=15minV2=0.20m3∵V2+2VVe=KA2τ可得0.152+2×0.15Ve=K×12×8.75(1

2、)0.202+2×0.20Ve=K×12×15(2)(1)、(2)式联立,解得K=0.0030m2/min=5.0×10-5m2/s[12]j03a10007(题分：10)dp=40μm的颗粒Rep=dputρ/μ=40×10-6×0.08×1.2/(1.81×10-5)=0.21<2沉降属斯托克斯区，则直径减半的颗粒粒径dp'=dp/2的沉降必亦属于斯托克斯区｡∵ut=gdp2(ρs-ρ)/(18μ)即ut'/ut=(dp')2/(dp)2∴ut'=[(dp')2/(dp)2]×ut=(1/2)2×0.08=0.02m/s[13]j03a10008(题分：10)设含尘气体流动的Re<20

3、00令理论上能完全除去的最小颗粒粒径为dp,其沉降速度为ut｡∵V=utA即3600/3600=ut×40∴ut=0.025m/s设Rep<1∵ut=gdp2(ρs-ρ)/(18μ)即0.025=9.81×dp2(3000-1.06)/(18×0.02×10-3)∴dp=1.75×10-5m校核Rep:Rep=dputρ/μ=1.75×10-5×0.025×1.06/(0.02×10-3)=0.023<2∴计算有效｡[14]j03a10009(题分：10)设气流Re<2000,10μm粒径以dp表示,其沉降速度以ut表示,并设Rep<1,ut=gdp2(ρs-ρ)/(18μ)=9.81×(

4、10-5)2×(3000-0.5)/(18×0.035×10-3)=4.67×10-3m/s校核:113.流体与固体相对运功-计算题（答案）Rep=dputρ/μ=10-5×4.67×10-3×0.5/(0.035×10-3)=6.67×10-4<2原设Rep<2正确处理气量V=utA=4.67×10-3×6×8=0.224m3/s=806m3/h[15]j03a10010(题分：10)设Rep<1,ut=gdp2(ρs-ρ)/(18μ)=9.81×(10-5)2×(2500-1.2)/(18×0.0186×10-3)=7.33×10-3m/s校核:Rep=dputρ/μ=10-5×7.3

5、3×10-3×1.2/(0.0186×10-3)=4.73×10-3<2原设正确｡令气流上升速度为u,(u-7.33×10-3)×10=20∴u=2.007m/s又V=u(π/4)d2即100/3600=2.007(π/4)d2∴d=0.133m[18]j03a10016(题分：10)(1)∵V2=KA2t则(V2/V1)2=t2/t1即(V2/30.3)2=2/1.5∴V2=35.0m3可多得滤液V2-V1=35.0-30.3=4.7m3(2)∵(dV/dt)E=KA2/(2VE)=VE/(2tE)=V2/(2t2)=35.0/(2×2)=8.75m3/h∴tw=Vw/(dV/dt)w=

6、Vw/(dV/dt)E=4/8.75=0.457h=27.4min[20]j03a10018(题分：10)(1)∵V2+2VVe=KA2t由题意得1.312+2×1.31Ve=KA2×10(a)1.9052+2×1.905Ve=KA2×20(b)(a)、(b)联立,解得KA2=0.2076m6/min,Ve=0.1374m3又A=10×2×0.812=13.12m2过滤终了时,共得滤液量VE=13.12×0.021/0.1=2.755m3由2.7552+2×2.755×0.1374=0.2076tE,∴tE=40.2min(2)生产能力=nVE/(tE+tw+t辅)=0.1×2.755/(

7、40.2+45)=3.23×10-3m3/min=0.194m3/h(滤饼)(2)生产能力=nVE/(tE+tw+t辅)=0.1×2.755/(40.2+65)=2.62×10-3m3/min(滤饼)=0.157m3/h(滤饼)[22]j03a10020(题分：10)(1)∵V2=KA2t即22=KA2×1∴KA2=4m6/h又(V')2=4×2得V'=2.828m3113.流体与固体相对运功-计算题（答案）(2)过滤1