流体力学与传热复习提纲作业解答(第34章)

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1、第三章作业4.解：此题核心在于求出球形颗粒在水中的沉降速度叭。而求£须知颗粒密度直径为d,流体密度及粘度，此题中公未知p,,故利用该颗粒在气体和水中重量比可解决p、.，从而可求出*o1）求球形颗粒密度p,:该颗粒在气体和水中的重量比，实质指净重力（重力一浮力）之比，即^（ps-p气）g主=1.6尹（久_°水）g乂查出20°C时水的物性：p=1000檢=cP・・・fiL=i.6,L2=1.6Ps-p、.-100°解Zps=2664kg/m32）求颗粒在水中沉降速度”冰：设颗粒在水中沉降在层流区：._（T（p厂p）g

2、_（30x10*x（2664-1000）x9.81'•"冰而-18x107=8.16xl0S/s校核：Re=dutp30x10'6x8」6x107x1()3IO"3=0.0245<1故弘冰=&16X10"4加/s3）颗粒在气体中沉降速度冷气：弘氏=88u冰=88x8」6xl0-4=7.18xl0_2m/55.解：1）常压T20°C空气密度p=2kg/m3“=181><10一5Pas,2atm下20°C空气密度=2x1.2=2.4kg/m?设20“舁尘粒在20°C常压空气中沉降速度为ut,20°C2atmK空气中沉

3、降速度为u；・・•质量流量W及设备尺寸不变Vfp1又w=Vp9—V9Vp92•―v1•—=—=—ufV2假设尘粒沉降在层流区内进行:ut&丿校核：Re二哑常压卜，叮如匚虬血上d竺18“18xl.81xlO-5=1.2x10'5/7sRe=2xl0-5xl.2xl0>vxl.4=1.81X10-5=1.6x10_5/7s<1压强增大一倍,u=—ul=6x10~6psm/s1.414xl0_5x6xl0'6x2.4pv1.81x10—5=1.125x10—5p,l故/二14.1仙由以上计算可看出空气压力增大密度也增大

4、，则体积流量减小，在降尘室内停留时间增长,故沉降的最小粒径会减小。2）常压下190°C空气密度pn=0.16kg/m3,粘度=2.6x~5Pa•s・・•质量流屋W与设备尺寸不变，W=Vp=^=-^=1.6,；x0.76^L7x

5、—5故d”=30.3如山以上计算知，由于温度上升，空气密度减小、粘度上升，则体积流量增大，气体在设备内停留时间短，沉降最小尘粒増人。另外由1）计算中知由于一般颗粒密度不会超过104^//h3,故只会在层流区域内沉降。6.解：在操作条件及设备尺寸均一定时，则确定了颗粒的最人沉降时间及颗粒的沉降速度，与该沉降速度对应的颗粒直径就是所要求的最小尘粒直径。2000273+400X3600273=1.37m3/5273273+400=0.65kg/m3又“=3x105Pci・s根据H=4m,b=2m,I=5m・・・气体停附时

6、间o=-uHb4x2=0A7m/s•••V氓E乂0<0.1么=600k联解求得：K=1.75x10—5加彳心，2.5xl0~3m3

7、/m2么de=⑵计算过滤时间和生产能力滤框容积=0.635x0.635x0.025x38=0.383m5v=0.12/n3!m3¥Z0.383“3••V==3・192加0.12「=一==0.1064m!mA30由过滤方程式：q2^2qqe=kO(0.1064)2+2(0」064)x2.5xl03=L75xl0"5^解得:0=6775生产能力:=8.22m3/h3J92"677~~12-H360060（3）进行洗涤的时间及生产能力板框过滤机洗涤速率VM.・•・比于是,j_KA_11.75灯0-"04*2(q+么)_4

8、°2(0.1064+2.5x10=6.03xl0f/$3—V=0.3x3.192=0.9576m310d0w3.1922，=677/1588,12=3-8W/，1360060生产能力变化：-^xl00%=53.2%(4)•:K=2kpJ,KrA//22卜0」5=].8K'=1.8K=1.8x1.75x10$=3」5xl0_5m2/^第四章作业15、在一套管