化工原理分章试题与解答 第三章.doc

第三章 一、填空题 1．某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律，若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2，则u1 u2；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u3 u4。(＞，＜，＝) 答：，因为水的粘度大于空气的粘度，所以 热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以 2．用降尘室除去烟气中的尘粒，因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体含尘量将 （上升、下降、不变），导致此变化的原因是1） ；2） 。 答：上升， 原因：粘度上升，尘降速度下降； 体积流量上升，停留时间减少。 3．含尘气体在降尘室中除尘，当气体压强增加，而气体温度、质量流量均不变时，颗粒的沉降速度 ，气体的体积流量 ，气体停留时间 ，可100%除去的最小粒径 。（增大、减小、不变） 答：减小、减小、增大，减小。 ，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小， 压强增加，，所以气体的体积流量减小， 气体的停留时间，气体体积流量减小，故停留时间变大。 最小粒径在斯托克斯区，沉降速度下降，故最小粒径减小。 4．一般而言，同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P1，总效率为，通过细长型旋风分离器时压降为P2，总效率为，则：P1 P2， 。 答：小于，小于 5．某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液，滤框充满滤饼所需过滤时间为τ，试推算下列情况下的过滤时间为原来过滤时间τ的倍数： 1），压差提高一倍，其他条件不变，= τ； 2），压差提高一倍，其他条件不变，= τ； 3），压差提高一倍，其他条件不变，= τ； 5；2）0.707；3）1 ，可得上述结果。 6．某旋风分离器的分离因数k=100，旋转半径R=0.3m，则切向速度ut= m/s。 答：17.1m/s 7．对板框式过滤机，洗涤面积和过滤面积的定量关系为 ，洗水走过的距离和滤液在过滤终了时走过的距离的定量关系为 ，洗涤速率（和终了时的过滤速率的定量关系为 。 答案：；; (= 8．转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。 答案：大；少；薄；小 分析：由转筒真空过滤机的生产能力 ( 忽略介质阻力) 9．一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板,隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径10,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过____________m/s。 理由：1)最大生产能力 最大流速 或： 10．恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同过滤时间内，过滤常数Ｋ将变　　，滤液体积将变　　。 答：小，小 ，粘度增加，故K变小； ，滤液体积减小。 选择题　 １．以下说法正确的是　　　。 Ａ　过滤速率与过滤面积成正比　　　Ｂ　过滤速率与过滤面积的平方成正比 Ｃ　过滤速率与滤液体积成正比　　　Ｄ　过滤速率与滤布阻力成正比 答案：B 分析：可由过滤基本方程直接求得 ２．用板框过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液8m3，若再过滤20min可再得滤液　　。 Ａ　8m3　　　Ｂ　4m3　　　　Ｃ　3.3m3　　　　Ｄ　11.3m3 答案:C 分析:由恒压过滤方程 由题知 则有 将代入, 得 则时 则 应注意恒压过滤方程中、是指从初始态计得的累积量。 ３．含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降，理论上完全除去的粒子最小粒径为30μm，现气体的额处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为　　　。 A 2×30μm B 1/2×30μm C 30μm D 21/2×30μm 答案：D 分析：降尘室最大处理量与能被完全除去最小颗粒的沉降速度有以下关系 由 故 ４．下面哪个是过滤的推动力　　。 Ａ　液体经过过滤机的压强降；　　　Ｂ　滤饼两侧的压差； Ｃ　介质两侧的压差；　　　　　　　Ｄ　介质两侧的压差加上滤饼两侧的压差 答：D ５．恒压过滤时，当过滤时间增加１倍则过滤速率为原来的　　　。（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩） A 21/2倍