【文章內(nèi)容簡介】 垂直上升介質(zhì)流； （2）水平介質(zhì)流； （3）旋轉(zhuǎn)介質(zhì)運(yùn)動流。 17．什么是粒度分布曲線？如何用粒度分布曲線確定分級粒度和評判分級效果？【解】以粒度為橫坐標(biāo)，各粒級在粗粒級或細(xì)粒級中的分配率為縱坐標(biāo)，繪出的表示分級效果的曲線稱為分配曲線。分配率50%所對應(yīng)的粒度即為分級粒度，稱為d50。曲線越陡表示分級效率越高 利用分離曲線確定分離粒度是國內(nèi)外廣泛使用的方法，并可用偏差EP表示分級效率 （1） 式中d75，d25——分別為分配率75%和25%所對應(yīng)的粒度。顯然，EP值越小，表明分級效率越高。 18．簡述分級效率及其意義?！窘狻烤C合分級效率ηf反映了產(chǎn)物在質(zhì)（純度）、量（回收率）兩方面提高的幅度。ηf 被定義為：實(shí)際被有效分級的細(xì)顆粒量P與理想條件下被分離的細(xì)顆粒量P0之比，用百分?jǐn)?shù)表示。 式中第一項(xiàng)是細(xì)粒級產(chǎn)品中細(xì)粒的回收率，第二項(xiàng)是粗粒在細(xì)粒級產(chǎn)品中的回收率?？梢?，綜合分級效率ηf也可以說是細(xì)粒級產(chǎn)品中細(xì)粒的回收率與細(xì)粒級產(chǎn)品中粗?；厥章实牟钪?。細(xì)粒級產(chǎn)品中粗粒的回收率表示粗顆粒的混入對溢流產(chǎn)物質(zhì)量降低的影響。19．粉碎產(chǎn)品粒度特性主要有那些內(nèi)容？【解】粉碎產(chǎn)品的粒度大小及其分布是粉碎產(chǎn)品的重要性能指標(biāo)；所謂粒度分布即粉體中各粒度區(qū)間的顆粒含量占總量的比例。20．描述產(chǎn)品粒度分布有那些方式？【解】累積分布和分布密度。① 列表法；②圖示法；(3) 特性函數(shù)法21．在相同條件下用同一磨機(jī)分別磨細(xì)同樣重量的標(biāo)準(zhǔn)礦石和待測礦物，已知待測礦石的F1＝1000微米，P1＝120微米，標(biāo)準(zhǔn)礦石為：F2＝1130微米，P2＝133微米，Wi2＝，試求待測礦石的功指數(shù)。【解】根據(jù)BOND磨礦能耗模型：式中，F(xiàn)、P —— 給料及產(chǎn)品中80%通過的方形篩孔的寬度（微米）W —— 將一短噸（）給料粒度為F的物料粉碎到產(chǎn)品粒度為P時所消耗的功；Wi —— 功指數(shù)，即將“理論上無限大的粒度”粉碎到80%（或65%）時所需的功。在相同條件下用同一磨機(jī)分別磨細(xì)同樣重量的標(biāo)準(zhǔn)礦石和待測礦物時，消耗的總能量相同，即W1＝W2已知：待測礦石的F1＝1000微米，P1＝120微米，標(biāo)準(zhǔn)礦石為：F2＝1130微米，P2＝133微米，Wi2＝，將以上數(shù)據(jù)代入上式，可求待測礦石的功指數(shù)Wi1= kWh/st。22．試根據(jù)某礦石可碎礦產(chǎn)品的篩析結(jié)果（如下表），繪制正累積和負(fù)累積粒度曲線，并根據(jù)所繪曲線查出：5mm的重量百分含量，+3mm的重量百分含量，7 mm～+5mm粒級的重量百分率，產(chǎn)品的最大粒度。粒級/mm重量/g頻率分布/%累積分布累積篩余％累積篩下％10+83015858+64035656+46065354+23080202+0401000合計200100// 【解】將計算結(jié)果填入表中，并以粒度為橫坐標(biāo)，累積產(chǎn)率為縱坐標(biāo)，可得該物料的累積粒度分布曲線，如圖。根據(jù)累積粒度分布曲線，可求得各粒度或粒級下的分布率：5mm的重量百分含量為50%，+3mm的重量百分含量75%，7 mm～+5mm粒級的重量百分率＝75%－50%＝25%，產(chǎn)品的最大粒度為累積篩下分布95%時所對應(yīng)的粒度，從圖中可以看出。第4章顆粒在流體中的運(yùn)動習(xí) 題 解 答1．什么是體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)？兩者的關(guān)系如何？已知石英與水的密度分別為2650kg/m3和1000kg/m3，將相同質(zhì)量的石英砂和水配置成懸浮液，求懸浮液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物理密度和黏度？ 【解】懸浮體的體積分?jǐn)?shù)ΦB（舊稱容積濃度λ）是指懸浮體中固體顆粒（或氣泡、液滴）的體積占有率，它是無量綱數(shù)，數(shù)值上等于單位體積的懸浮體中固體顆粒（或氣泡、液滴）占有的體積。懸浮體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB（舊稱重量濃度C）是指懸浮體中固體顆粒的質(zhì)量占有率，它也是無量綱數(shù)。若顆粒和流體的密度分別用δ和ρ表示，體積分?jǐn)?shù)ΦB與質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB有下面的關(guān)系： 已知δ=2650kg/m3和ρ=1000kg/m3，設(shè)石英砂和水的質(zhì)量都是W，則有 故質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、1452kg/。 2．牛頓流體和非牛頓流體的有效黏度和微分黏度有何特點(diǎn)？什么叫屈服切應(yīng)力？哪些非牛頓流體的流變特性可用冪律模型描述？冪律模型中的參數(shù)K和n有何物理意義？ 【解】有效粘度是流變曲線上指定點(diǎn)到原點(diǎn)的直線斜率；微分粘度是流變曲線上指定點(diǎn)的切線斜率。牛頓流體的有效黏度等于微分黏度，并且都是常數(shù)；賓漢流體，微分粘度為常數(shù)，但有效黏度不為常數(shù)，并且有效黏度大于微分黏度，當(dāng)剪切速率趣近于零時有效黏度變?yōu)闊o窮大；假塑性流體的有效黏度大于微分黏度；脹塑性流體的有效黏度小于微分黏度；屈服假塑性流體與賓漢流體有些類似，只是微分黏度不是常數(shù)。 賓漢認(rèn)為，當(dāng)懸浮液的濃度大到其中的顆粒互相接觸之后，就有塑性現(xiàn)象發(fā)生， 欲使系統(tǒng)開始流動，施加的剪切力必須足以破壞使顆粒形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這個剛好能夠破壞顆粒網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的切應(yīng)力就是屈服切應(yīng)力。 假塑性流體（包括脹塑性流體）的流變特性可用如下冪律模型描述： 冪律模型中的參數(shù)K也是流體黏性的量度，它不同于黏度，流體越黏，K值越大；指數(shù)n是液體非牛頓性的量度，n值與1相差越大，則非牛頓性越顯著；對于假塑性流體的 n1（對于脹塑性流體 n1）。 3．什么是自由沉降？什么是干涉沉降？ 【解】顆粒在流體中沉降時，若不受周圍顆?；蛉萜鞅诟蓴_，稱為自由沉降。顆粒在有限空間中的沉降稱之為干涉沉降。礦物加工中粒群在礦漿中的沉降就是典型的干涉沉降，球體在窄管中的沉降也是干涉沉降。 4．已知石英與水的密度分別為2650kg/m3和1000kg/m3， m2/s，、雷諾數(shù)和阻力系數(shù)？ 【解】已知δ=2650kg/mρ=1000kg/mν= m2/s和d=，則 先試用通用公式計算： 雷諾數(shù)小于5000，符合通用公式的要求，可進(jìn)一步計算阻力系數(shù)： 答：、。 ， m2/s,，求煤粒的直徑？ 【解】已知δ=1350kg/mρ=1000kg/mν= m2/s和V0=，則 計算雷諾數(shù)： 雷諾數(shù)小于5000，處于通用公式適用范圍，求出的結(jié)果可用。 答：。 (比較5題可知，, 這個比值就是自由沉降的等降比) 6．，密度為2650kg/m3，某液體的密度為980kg/m3，用落球法測量該液體的粘度時， m/s，請運(yùn)用（423）和（431）式推導(dǎo)出求粘度的計算公式，并計算該液體的動力粘度和運(yùn)動粘度。 【解】已知δ=2650kg/mρ=980kg/md==，由： 可推導(dǎo)出 即 由（431）式 可推導(dǎo)出 因Re=ρdV0/μ,進(jìn)一步可推導(dǎo)出 即 答：。 7．, m/s，, m/s,求干涉沉降速度公式中V0與n的值。 【解】已知ΦB1=、Vh1= m/s、ΦB2==，將（450）式兩邊取對數(shù)并代入已知 條件，得到下面的二元一次聯(lián)立方程組： 兩式相減可解出n為 再從聯(lián)立方程組中的任何一個方程可解出V0，即 答：。 8．假定某種物料的n值服從（452）式，當(dāng)雷諾數(shù)為10時,；當(dāng)雷諾數(shù)為100時,；當(dāng)雷諾數(shù)為50時,干涉沉降的n值為多少？（取k=） 【解】已知Re1=n1=、Re2=100、n2==50，從（453）式計算斜率m1 、m2和m3，即 將（452）式改寫并代入已知條件，得到下面的二元一次聯(lián)立方程組： 兩式相減可解出b為 再從聯(lián)立方程組中的任何一個方程可解出a，即 從（452）式可求出n3，即 答：當(dāng)雷諾數(shù)為50時,。 9．已知石英與水的密度分別為2650kg/m3和1000kg/m3， m2/s,，請估算球形石英粒群的干涉沉降速度（取k=，ψt=，nS=)。 【解】已知δ=2650kg/mρ=1000kg/mν= m2/s、d=、ΦB=，則 先試用（437）通用公式計算： 雷諾數(shù)小于5000，符合通用公式的要求。 用（453）式計算瑞利曲線的斜率： 用（451）式計算n值： 則 答：。 10．在20℃的水中，空氣氣泡非常慢地形成，試求在下列條件下，當(dāng)形成的氣泡分離出來時的直徑： （1）氣泡是在不潤濕的孔口的上表面生成的，、1mm和2mm； （2）氣泡在孔口潤濕表面的孔中形成，接觸角分別為30186。、60186。、90186。、及120186。 【解】水的表面張力取為σ=，水的密度取為ρ=1000kg/m3。 （1） 已知孔口直徑D1=、D2=1mm、D3=2mm和D4=4mm, 由于20℃的水表面張力σ=，水的密 度ρ＝ kg/m3，氣泡的密度δ＝2 kg/m3，g＝，則用（464）式計算d值： 同理算得 d2=、d3==。（2） 已知1＝30186。，2＝60186。，3＝90186。和4＝120186。，在孔口潤濕表面中，結(jié)合 （1）中已知，用（468）式計算d值： 同理算得 d2=、d3==。 答：（1）、1mm和2mm時，形成的氣泡分離出來時的直徑分別為d1=， d2=、d3==。 （2）接觸角分別為30186。、60186。、90186。、及120186。時，形成的氣泡分離出來時的直徑分別為d1=，d2=、 d3==。 11．，電機(jī)攪拌功率為1kw，求水中平衡氣泡的直徑。 【解】已知功率P=1000w和水的體積V= m3,表面張力受水中的藥劑與雜質(zhì)的影響很大,參考12題提供的水 的數(shù)據(jù)，計算取水的表面張力σ=, 水的密度取ρ=1000kg/m3, 則 用欣茲（HinZe）公式(469)估算氣泡的尺寸，即 答：。 12．，密度為1000kg/m3, Pas，試估算等價半徑 為2mm、5mm和20mm空氣氣泡在水中的上升速度。 【解】已知σ=、ρ=1000kg/mμ= Pas、Rb1=、Rb2==, 根據(jù) （479）式、（480）式和表43中的氣泡上升速度公式，有 則 由（481）式得 先試用表43中Ⅲ區(qū)的公式計算Rb1= Reb和G2都滿足Ⅲ區(qū)的條件，結(jié)果正確。 再用表43中Ⅳ區(qū)的公式計算Rb2=, Reb和G2都滿足Ⅳ區(qū)的公式的條件, 結(jié)果正確。 要用(478)式計算Rb2=, 即 1