【正文】 其特性參數(shù)為轉(zhuǎn)速(r/min)風(fēng)壓(Pa) 風(fēng)量(m 3/h) 效率(％ ) 功率（Kw） 2022 14100 91 ℃的空氣直接由大氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)在通過內(nèi)徑為 800mm 的水平管道送到爐底，爐底表壓為 10kPa。空氣輸送量為20220m/h（進(jìn)口狀態(tài)計） ，管長為 100m（包括局部阻力當(dāng)量長度） ，管壁絕對粗糙度可取為 ?，F(xiàn)庫存一臺離心通風(fēng)機(jī)，其性能如下所示。核算此風(fēng)機(jī)是否合用？當(dāng)?shù)卮髿鈮簽椤?轉(zhuǎn)速，r/min 風(fēng)壓，Pa 風(fēng)量，m179。/h1450 12650 21800解：輸送系統(tǒng)的風(fēng)壓 HT39。= （Z 2–Z1）ρg + P2– P1 + （u 22u12）/2 + ρΣhf45 ∵水平管道輸送 ，∴Z 2–Z1= 0 ， （u 22u12）/2 = 0 空氣的流動速度 u = Q/A = 20220/（ π/4 3600） = 查本書附圖可得 15℃空氣的粘度 μ= 103Pas ，密度ρ= Kg/m3 Re = duρ/μ= 103 = ε/d = 根據(jù) Reε/d 圖可以得到其相對粗糙度 λ=∴Σh f =λ?(ι+ Σιe)/d ? u2/2=100/ = 輸送系統(tǒng)風(fēng)壓 HT39。= P2– P1 + ρΣhf = 103 + = 12650Pa 且 Q = 20220〈 21800 ∴此風(fēng)機(jī)合用12. 某單級雙缸雙動空氣壓縮機(jī)，活塞直徑為 300mm，沖程為200mm，每分鐘往復(fù) 480 次。壓縮機(jī)的吸氣壓強(qiáng)為104Pa，排氣壓強(qiáng)為 104Pa。試計算該壓縮機(jī)的排氣量和軸功率。假設(shè)汽缸的余隙系數(shù)為 8%，排氣系數(shù)為容積46系數(shù)的 85%，絕熱總效率為 ?？諝獾慕^熱指數(shù)為 。解：雙缸雙動壓縮機(jī)吸氣量 Vmin =（4Aa）sn r 活桿面積與活塞面積相比可以略去不計 ∴吸收量 Vmin39。 =4Asnr = 4 π/4 480 = m3/min 壓縮機(jī)容積系數(shù) λ0= 1ε[(P2/P1)1/r1] = 1 [（） 1/] = λd= = ∴排氣量 Vmin=λd?Vmin39。= 實(shí)際壓縮功率 Na= P1 Vminк/（к1 ）[(P 2/P1)κ/(κ1) –1] = Kw 該壓縮機(jī)的軸功率 N = Na/ηa =13. 用三級壓縮把 20℃的空氣從 10179。kPa 壓縮到105Pa。設(shè)中間冷卻器能把送到最后一級的空氣冷卻到20℃，各級壓縮比相同。試求： （1）.在各級的活塞沖程及往復(fù)次數(shù)相同情況下，各級汽缸直徑比。 （2）三級壓縮消耗的理論功（按絕熱過程考慮?？諝饨^熱指數(shù)為 ，并以 1kg 計） 。分析：多級壓縮機(jī)的工作原理：每一級排出口處的壓強(qiáng)多時上一級的四倍，因此每一級空氣的流量為上一次的 倍47解：⑴各級的活塞沖程及往復(fù)次數(shù)相同壓縮機(jī)總的壓縮 比 χ= （P 2/P1） 1/3 = 4 V1 ：V 2 ：V 3 = A1 ：A 2 ：A 3 = 16 ：4 ：1⑵20℃時 1Kg 空氣的體積 V1 = mRT/MP = 1293/(29) = m3 根據(jù) W = P1V1 iκ/（κ1 ）[(P 2/P1)(к1)/iк1] =103（4 ） = KJ48第三章 機(jī)械分離和固體流態(tài)化 500g，作為篩分分析，所用篩號及篩孔尺寸見本題附表中第一，二列， 篩析后稱取各號篩面的顆粒截留量于本題附表中第三列，試求顆粒群的平均直徑。篩號篩孔尺寸，mm 截留面，g 篩號 篩孔尺寸,mm截留面，g 10 0 65 14 49100 20 150 28 200 35 130 270 48 110 共計500解：先計算篩分直徑d1 = （d 10 + d14）/2 = ， d2 =（d 14 + d20）/2 = 同理可以計算出 d3 = ， d4 = ， d5 = ， d6 = d7 = ， d8 = ， d9 = ， d10 = 根據(jù)顆粒平均比表面積直徑公式 1/ da = 1/GΣGi/d 得到1/GΣGi/d = 1/500 （ 20/ + 40/ + 80/ + 130/ + 110/ + 60/ + 30/ + 15/ + 10/ + 5/） = 顆粒平均直徑相當(dāng)于平均比表面積直徑， 即顆粒平均直徑 d = da = 1/ = 502. 密度為 2650kg/m179。的球型石英顆粒在 20℃空氣中自由沉降，計算服從斯托克斯公式的最大顆粒直徑及服從牛頓公式的最小顆粒直徑。解：（1）服從斯托克斯公式查有關(guān)數(shù)據(jù)手冊得到 20℃時空氣的密度 ρ= Kg/m3 ， 粘度 μ=105 Pas要使顆粒服從斯托克斯公式 ，必須滿足 Re 〈 1 即 Re = dutρ/μ〈 1 ， 而 ut = d2（ρ s ρ）g/18μ由此可以得到 d3〈 18 u2/（ρ s ρ）ρg∴最大顆粒直徑 dmin = [18 u2/（ρ s ρ）ρg] 1/3 = [18（10 5） 2/（）]1/3 = 104m = 要使顆粒服從牛頓公式 ，必須滿足 10 3〈 Re 〈 210 3 即 10 3〈 Re = dutρ/μ〈 210 3 ，而 ut = [d（ρ s ρ）g/ρ] 由此可以得到 d3 〉10 6μ2/［ 2ρ（ρ sρ）g］ ∴最小直徑 dmin = m = 1512 μm3. 在底面積為 40m178。的除塵室內(nèi)回收氣體中的球形固體顆粒。氣體的處理量為 3600m179。/h，51固體的密度 ρs=3600kg/m179。，操作條件下氣體的密度ρ=179。，粘度為 105Pa?s。試求理論上完全除去的最小顆粒直徑。解：根據(jù)生產(chǎn)能力計算出沉降速度 ut = Vs/bι= 3600/40 m/h = 假設(shè)氣體流處在滯流區(qū)則可以按 ut = d2（ρ s ρ）g/18μ 進(jìn)行計算 ∴ d 2 = 18μ/（ρ s ρ）g u t 可以得到 d = 104 m核算 Re = dutρ/μ 〈 1 ， 符合假設(shè)的滯流區(qū)∴能完全除去的顆粒的最小直徑 d = 104 m = μm4. 一多層降塵室除去爐氣中的礦塵。礦塵最小粒徑為 8181。m，密度為 4000kg/m179。除塵室長 ，寬 ，高 ，氣體溫度為 427℃，粘度為 ?s，密度為 179。若每小時的爐氣量為 2160 標(biāo)準(zhǔn) m179。，試確定降塵室內(nèi)隔板的間距及層數(shù)。解：假設(shè)沉降在滯流區(qū) ，按 ut = d2（ρ s ρ）g/18μ 計算其沉降速度 ut = (8106)2()(18105) = 41104m/s 核算 Re = dutρ/μ 〈 1 ， 符合假設(shè)的滯流區(qū) 把標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)能力換算成 47℃時的生產(chǎn)能力52 Vs = V (273 + 427)/273 = 由 Vs = blut（n1 ）得 n = Vs / blut1 = （4110 43600） 1 = – 1 = 取 n = 50 層 ， 板間距 △h = H/（n + 1）= = = mm 5. 含塵氣體中塵粒的密度為 2300kg/m179。，氣體流量為1000m179。/h，粘度為 105Pa?s 密度為 179。，采用如圖38 所示的標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵。若分離器圓筒直徑為，試估算其臨界直徑，分割粒徑及壓強(qiáng)降。解：(1) 臨界直徑選用標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器 Ne = 5 ，ξ= B = D/4 ，h = D/2 由 Vs = bhui 得 Bh = D/4 D/2 = Vs /ui ∴ u i = 8 Vs /D2 根據(jù) dc = [9μB/(πNeρsui )]1/2 計算顆粒的臨界直徑 ∴ d c = [910(52300)]1/2 = 106 m = μm （2）分割粒徑53 根據(jù) d50 = [μD/ut（ρ s ρ）] 1/2 計算顆粒的分割粒徑 ∴ d 50 = [105(2300)]1/2 = 103m = （3）壓強(qiáng)降根據(jù) △P = ξρui2/2 計算壓強(qiáng)降 ∴ △P = 2/2 = 520 Pa6. 風(fēng)分離器出口氣體含塵量為 103kg/標(biāo)準(zhǔn) m179。，氣體流量為 5000 標(biāo)準(zhǔn) m179。/h，每小時捕集下來的灰塵量為 。出口氣體中的 灰塵粒度分布及捕集下來的灰塵粒度分布測定結(jié)果列于本題附圖表中： 粒徑范圍 05 510 1020 2030 3040 4050 50在出口灰塵中所占的質(zhì)量分率%16 25 29 20 7 2 1 在捕集的灰塵中所占的質(zhì)量分率% 11 20 3試求：（1）除塵效率（2）繪出該旋風(fēng)分離器的粒級效率曲線。解：出口氣體中每小時產(chǎn)生的灰塵量：1035000 = Kg 除塵效率 ：54 η0 = （ + ） = = 86％ 計算出每一小段范圍捏顆粒的粒級效率 ηP1 = （ + 16）= ％ηP2 = 11/（11 + 25）= ％ηP3 = （ + 29）= ％ηP4 = 86％ ηP5 = ％ ηP6 = ％ ηP7 = ％繪出粒級效率曲線如圖所示 179。的濾葉對某種顆粒在水中的懸浮液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，濾葉內(nèi)部真空讀為 500mmHg，過濾 5min 的濾液1L，又過濾 5min 的濾液 ，若再過濾 5min 得濾液多少？分析：此題關(guān)鍵是要得到虛擬濾液體積，這就需要充分利用已知條件，列方 方程求解解：⑴虛擬濾液體積由過濾方程式 V2 + 2VVe= KA2θ過濾 5min 得濾液 1L （110 3） 2 + 2103 Ve= KA25 ①過濾 10min 得濾液 （10 3） 2 + 2103 Ve= KA210 ②由①②式可以得到虛擬濾液體積 Ve= 103 KA2= 55⑵過濾 15 分鐘假設(shè)過濾 15 分鐘得濾液 V39。 V39。2 + 2V39。Ve= KA2θ39。 V39。2 + 2103V39。= 5 V39。 = 103∴再過濾 5min 得濾液 V = 103 103 = 103 m3 驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)列于本題附表中：已知過濾面積為 ，試求：（1）過濾壓強(qiáng)差為 時的過濾常數(shù) K ,qe 及 θe(2)濾餅的壓縮指數(shù) s；（3）若濾布阻力不變，試寫出此濾漿在過濾壓強(qiáng)差為 196. 2k Pa 時的過濾方程式。解：⑴ 過濾常數(shù) K ,qe 及 θe根據(jù) q2 + 2qqe = Kθ ，和 q = V/A ， 帶入表中的數(shù)據(jù) （ / 93） 2 + 2 qe / 93 = 50K ① （ / 93） 2 + 2 qe② 由①②兩式可得 qe = 103 K = 105∵q e2 = Kθe ∴θ e = qe2 / K = ⑵ 濾餅的壓縮指數(shù) s56同理在△P = Kpa 時，由上式帶入表中數(shù)據(jù)得 （ / 93） 2 + 2 qe39。 / 93 = 39。 ③ （ / 93） 2 + 2 qe39。 ④得到 qe =