【文章內(nèi)容簡介】 程圖如附圖所示： 風機出口全風壓為 ??OmHup22150???對 0 ? 1 截面列柏努力方程 10)(21????fup于是得風機進口全風壓為 OmHpf 2021 1705)(10?????風機的全風壓 mt 2185)(1 ??入 口 全 風 壓出 口 全 風 壓校正到標準狀況為： t 2).2(8011．解：在氣缸中壓縮時： )7(4.?? kJmNPVdWPS100183. )(78.)(4. 1/(121???????????????? 在密閉筒中壓縮時： kJNPVPdWVS )(221 ???????????????第三章 非均相機械分離1． 解：由式 ，表面平均平均直徑可由下式求得：/?sd??1/dx?因為粒度分析為一連續(xù)直線 10?xs/? ???10d ln/ m?2． 解：先假定沉降在層流區(qū)，用 計算：??18)(20gdus??????32620 .)( ???????gdus 36.核驗： ???360102..5Re?????du 48.核驗結果， ，故算出的結果可用。03． 解：應用式 ，并改寫為 )(2???skdu對方鉛礦大顆粒 ? sm/46對方鉛礦小顆粒 ).(2.??ku /0175對大石英顆粒 )(.2? skm/3?對小石英顆粒 ).15(?u /4 當顆粒以 的速度沉降時，則底部產(chǎn)品將含有石英，而懸浮在懸浮液中的方鉛礦的最sk/大粒度為： )(??d∴ m6. 同理，當顆粒以小于 的速度沉降時，則頂部產(chǎn)品將含有方鉛礦，而在懸浮液中石sk/1英的最小粒度為 )(07. ??d 即 d3 因此，在滯流時，混合產(chǎn)品中石英和方鉛礦的粒度范圍分別為：。mm16..－4． 解：此題核心在于求出球形顆粒在水中的沉降速度 。而求 須知顆粒密度 ，直徑為 ，流體密度tut s?d及粘度，此題中公未知 ，故利用該顆粒在氣體和水中重量比可解決 ，從而可求出 。s? stu1）求球形顆粒密度 ：s該顆粒在氣體和水中的重量比，實質指凈重力之比，即 ??＝氣氣dss???又查出 時水的物性：C?20cPmk,/03???∴ ,1.＝氣氣??s ?s解之 3/264kgs?2）求顆粒在水中沉降速度 ：水tu設顆粒在水中沉降在層流區(qū)：∴ ?????3262 ???????gdust＝水 m/???校核： ????tdu 1故 st /.84?＝水3）顆粒在氣體中沉降速度 ：氣tusmutt /???＝＝ 水氣5． 解：1）常壓下 空氣密度C?203/.kg? ；sPa????5108? 空氣密度? 3/? 設 塵粒在 常壓空氣中沉降速度為 ， ， 空氣中沉降速度為m?20C?tu2C?0tu? ∵質量流量 及設備尺寸不變W 又 ，∴?V?21??而生產(chǎn)能力 Aut∴ 21??Vut假設塵粒沉降在層流區(qū)內(nèi)進行：∴ ，2????????dt md?14.??校核： ??tu?Re??5252 108..918????sst gdu? s?50.??ss??555 ??? ????mustt /61? ????? std?? s5102.??故 md4??由以上計算可看出空氣壓力增大密度也增大，則體積流量減小，在降塵室內(nèi)停留時間增長，故沉降的最小粒徑會減小。2）常壓下 空氣密度 ，粘度C?1903/???sPa?????? ∵ 與設備尺寸不變，WV∴ ，∴????ut 假設在層流區(qū)內(nèi)沉降 ?????????2dut ∴ ??????????t ∴ md?.?? 由以上計算知，由于溫度上升，空氣密度減小、粘度上升，則體積流量增大，氣體在設備內(nèi)停留時間短，沉降最小塵粒增大。另外由 1）計算中知由于一般顆粒密度不會超過 ，故只會在層流區(qū)域34/10mkg內(nèi)沉降。6． 解：在操作條件及設備尺寸均一定時，則確定了顆粒的最大沉降時間及顆粒的沉降速度，與該沉降速度對應的顆粒直徑就是所要求的最小塵粒直徑。 smVs /????，? sPa????5103?根據(jù) lbH,4∴氣體停留時間 u?? smHbVus /.??∴ ??又 ，取等號；?t ttuh?∴ smuhtt /,1. 3????再求對應之 ；d設在層流區(qū)域沉降，∴ ????3??????gst?? ?校核： 53610..Re????tdu 4108.?所以沉降的最小塵粒直徑為 。m?.7． 解：（1）離心沉降速度:已知: 查得 空氣smurkgd ts /20,5.,/105,5036 ?????? C?15sPamkg???324./8.?? 設 定律適用,則有stoe????? ?????rudutsr? /4.驗算: ???66..0Re?t改用 區(qū)的公式計算,即取Aln ??rdustr ???/Re269. ??./ ??? 將 代入上式得rr ????? smurr /..9. ?? ?????????驗算: .????rdu可見 公式適用。Aln8． 解：（1）一臺旋風分離器，已知標準旋風分離器的阻力系數(shù) ，依式 可以寫出：??2iup????????????解得：進口氣速為： smi/84.?旋風分離器進口截面積為： ，同時2DhBiuVshB?故設備直徑為： ??isuV再依式 ????mDdsi ??? ????914..50?9．解： 已知器身 ，按圖 的尺寸比例可算出)1mD1?83? 進氣口截面 ???進氣口速度為 sui /??取氣體旋轉圈數(shù) 5N )10(.)(3????SicBd ???對 10 的顆粒 ??cd%7?對 20 的顆粒， 9 ，取 ，)2/2??iCcup??8?C? 或2/1974/)0(.)8( mNOH20110．解：懸浮液中的固體量 ??? 設所得濾餅量為 ，則：][Kgm 濾餅中固相量為 ).01(? 作固相量的物料衡算： 520? ∴ Kgm736?11．解：不計介質阻力的恒壓過濾： 22)(VPAvrt???? 當 ， ；st18031m ， 。2?2 )81()1803622???PAvr? )(2?vr ∵ vVrdt?2? ?? 最終過濾速率 sm/4./3?? 在板框壓濾機中，要充分洗滌濾餅，則洗滌水要通過二倍濾餅厚度，則流過的面積為過濾時的一半，因而在相同壓力下，洗滌水流率將是過濾速率的四分之一。 所以，洗滌速率 sm/???＝＝ 洗滌時間 )2(8/3h??12．解：求)1(eqK?、 31/0..3mAVq?321/.由恒壓過濾方程式： ，可得：?kqe??2 ?.??1?聯(lián)解求得： ，smK/???23/? Skqc .)(5?????計算過濾時間和生產(chǎn)能力)2( 濾框容積 . m???? 3/1C ∴ 23/643Aq?由過濾方程式： ?ke?2 ?)10()( ????解得： S7??生產(chǎn)能力： hmVQ/????（3）進行洗滌的時間及生產(chǎn)能力 板框過濾機洗滌速率 ??)(41)(?dVw = )(371)(2???????cqKA sm/?????∴ )(4??于是， hmQ/.39。 ???生產(chǎn)能力變化： %?? ∵ ，∴)4(spkK??12sp??????????? sm/??????又濾布阻力不變，即 不變rLeRm ，??spr?? eevqAV∴ 常數(shù)??esmvqR則 ??sepq?? /02., mqeee ???????????????則過濾方程式為： ?532 1.. ?? 即： 01054?qq13．解：濾漿含 固體 溶液，%20kg80/ 濾餅體積 3167.)4.(2m??? 濾餅中液體體積 .? 濾液體積 76)1/8(??∴ 過濾速率由下式給出： )/([vLAVRPDtd???? 此題中， 23mA? 232/???? 2/r? 3ms??? .0v L31?? )([2?????VdtV ???V 由上式 ??? 若轉速 ，旋轉一轉需要的時間 ，故過濾面浸沒部分的時間為zH8.? ? 當 代入上式，? 因此過濾速率 s/? 旋轉一轉的濾液體積 3 濾餅體積 7..230m? 濾餅厚度 ??14．解：原工況下：)1(過濾速率： in/???設每分鐘所形成的濾餅體積為 。以 分鐘為基準，作濾餅中與懸浮液固相量的物料橫算，得3mv? ).()..()3(5.?v 固體質量 液體質量 懸浮液濃度 解得： 濾餅30278.?in/ 轉筒每轉一周生成的濾餅體積為： ?? 轉筒表面積 221)6(? 濾餅厚度 .73..??新工況：)2( 將 ， 改為 后， ， ， 等均不變。3/1?nmpv?prn??2139。 ?KA由 可知：KAV? ?第四章 傳熱及換熱設備1． 用平板法測定材料的熱傳導系數(shù)，主要部件為被測材料構成的平板，其一側用電熱器加熱，另一側用冷水將熱量移走，同時板的兩側用熱電偶測量表面溫度。設平板的熱傳導面積為 ，厚度為。測量數(shù)據(jù)如下：電熱器 材料表面溫度℃安培數(shù) A 伏特數(shù) V 高溫面 低溫面14011530020010050試求：（1）該材料的熱傳導系數(shù)。該材料熱傳導系數(shù)與溫度的關系為線性： ，則 和 a 值為多少？)1(0at???0解： (1) tAbQ??? w/)13(0..4821????? w/.)(..52 )/2=+=??? (2) (1+at)0 = (1+200a) = (1+125a)?0?解得： = a=?103 02．平壁爐的爐壁由三種材料組成，其厚度和熱導熱系數(shù)如下：序號 材料 厚度 b，mm 熱導熱系數(shù) λ ，W?m1?℃ 11（內(nèi)層） 耐火磚 200 2 絕緣磚 100 3 鋼 6 45若耐火磚內(nèi)層表面的溫度 t1 為 1150℃，鋼板外表面溫度 t2 為 30℃，又測得通過爐壁的熱損失為300W?m2，試計算熱傳導的熱通量。若計算結果與實測的熱損失不符，試分析原因并計算附加熱阻。解： w/m2 ??????RtAQ計算比測量大，存在附加熱阻（由于層與層之間接觸不好有空氣） ，設附加熱阻為 Ri 則： ?3Ri??? Ri=3．設計一燃燒爐，擬用三層磚，即耐火磚、絕熱磚和普通磚。耐火磚和普通磚的厚度為 和 。三種磚的熱傳導系數(shù)分別為 ?m1 ?℃ W?m 1 ?℃ 1 和 W?m1 ?℃ 1，已知耐火磚內(nèi)側為1000℃，外界溫度為 35℃。試問絕熱磚厚度至少為多少才能保證絕熱磚溫度不超過 940℃，普通磚不超過 138℃。解： 21bttAQ??? =℃ b1= 9401???t =℃ b2=? 2? 1389402???t解得： b2=4．有一外徑為