3.计算题-题目(修订版)

1、3. 流体与固体相对运功-计算题（题目）层次：A 3 j03a05003板框压滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×30mm,共8只框,以此压滤机过滤某悬浮液,已知过滤常数K=5×10-5m2/s,滤饼与滤液体积比=0.075,过滤至滤框充满滤饼时共需15min。求表示单位面积滤布阻力的qe 。9 j03a10004某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8, 以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为8.75min与15min时的滤液量分别为0.15m3及0.20m3，试计算过滤常数K。 12 j03a1

2、0007已知直径为40m的小颗粒在20常压空气中的沉降速度ut = 0.08m/s。相同密度的颗粒如果直径减半,则沉降速度ut为多大？(空气密度1.2kg/m3,黏度1.81×10-5Pa·s ，颗粒皆为球形)13 j03a10008在底面积A = 40m2的除尘室内回收含尘气体中的球形固体颗粒。含尘气体流量为3600m3/h(操作条件下体积),气体密度=1.06kg/m3,黏度=0.02cP，尘粒密度s= 3000kg/m3。试计算理论上能完全除去的最小颗粒直径？14 j03a10009一除尘器高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘,尘粒密度s = 3000kg/m

3、3，炉气密度= 0.5kg/m3，黏度 = 0.035cP。若要求完全除去大于10m的尘粒,问:每小时可处理多少立方米的炉气。15 j03a10010在20m高的升气管中,要求球形颗粒停留10s。粒径10m,粒子密度2500kg/m3。气体密度1.2kg/m3,黏度0.0186cP,气流量100m3/h。试求升气管直径(设粒子加速段可忽略不计). 18 j03a10016以某叶滤机恒压过滤某悬浮液,过滤1.5小时得滤液30.3m3。过滤介质阻力可略。试问:(1)若再过滤0.5h,操作条件不变,又可得多少滤液?(2)在上述条件下共过滤2h后以4m3水洗涤滤饼,水与滤液黏度相同,洗涤与过滤压力相同

4、,求洗涤时间是多少？ 20 j03a10018用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液。滤叶每侧过滤面积为(0.81)2m2,共10只滤叶。测得:过滤10min得滤液1.31m3；再过滤10min共得滤液1.905m3。已知滤饼与滤液体积比n=0.1。试问:(1)过滤至滤饼厚为21mm即停止,过滤时间是多少?(2)若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少?（以每小时得的滤饼体积计）22 j03a10020某板框压滤机恒压下操作,经1h过滤,得滤液2m3，过滤介质阻力可略。试问:(1) 若操作条件不变,再过滤1h,共得多少滤液?(2) 在原条件下过滤1h后即把压差提高一倍,再过滤1h,已知滤饼压

5、缩性指数s = 0.24 ,共可得多少滤液?23 j03a10021某板框压滤机在恒压下操作,经1h过滤,得滤液2m3，过滤介质阻力可略。原操作条件下过滤共3h滤饼便充满滤框。试问:若在原条件下过滤1.5h即把过滤压差提高一倍,过滤到滤饼充满滤框为止，则过滤共需多长时间?(设滤饼不可压缩) 30 j03a10028一直径为d，高为h的圆柱体,试计算其等体积当量直径 dev，形状系数(球形度)和等比表面积当量直径 dea 31 j03a10044 某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若过滤介质阻力忽略不计,求: 其他情况不变,过滤1.5h所得的滤液

6、量为多少? 其他情况不变,过滤2h后用4m3水对滤饼进行洗涤,洗涤所需时间为多少? 33 j03a10050 试推导出球形颗粒在静止流体中作自由沉降的重力沉降速度表达式。34 j03a10052 某板框过滤机在恒压下操作,经1h过滤,收集到滤液2m3,再继续过滤1h,问还可收集多少滤液?若上述压力下过滤阶段为3h ,现将过滤压强(推动力)提高一倍,要得到同样的滤液量，过滤阶段所需时间应为多少?(忽略过滤介质的阻力,滤渣不可压缩) 36 j03a10062 用相同体积的洗涤液进行洗涤，板框压滤机与叶滤机的洗涤时间是否相同？为什么？（设操作压力，过滤面积，过滤终了时的速率均相同）层次：B 2 j0

7、3b10033 表面光滑的球形颗粒在连续介质中重力沉降。其粒径、密度为dp、p，介质密度与黏度为、。设沉降在Stokes区，阻力系数为=24/Rep，试推导Stokes公式。并按Stokes公式计算该粒子在30与60水中重力沉降速度之比。（30、60水的黏度为0.8及0.47mPa·S，略去两温度下的水的密度差异） 5 j03b10036 恒压过滤某悬浮液。测得：过滤16min得滤液20L，继续过滤到1h，共得滤液48L，此时滤框已充满滤饼。洗涤、装卸时间为15min。已知，采用滤布覆以助滤剂（其厚度可忽略不计）可使滤布阻力降至原来的1/4。每次覆盖操作需再加3min。试问: 采用此

8、助滤剂并在原条件下过滤至滤框充满滤饼且洗涤、装卸15min ，生产能力比原来可提高百分之几？ 7 j03b10039以板框过滤机恒压过滤某悬浮液，每获1m3滤液得滤饼量为0.04m3。 压差1.47×105 Pa时，过滤常数K=2.73×10-5 m2/s 。过滤介质阻力不计。滤饼不可压缩。（1） 要求过滤1h得 0.41m3滤饼，求所需过滤面积？（2） 在满足（1）条件下，选用框空的长×宽为0.81×0.81m2的滤框，过滤1h滤饼刚好充满滤框，试确定框数及框厚。若滤饼不需洗涤，装拆需45min，操作压差为多大可使生产能力最大？每批过滤均需滤框充满滤饼

9、才停止过滤。8 j03b10043以小型板框压滤机对某悬浮液作小试，在压差为6.67×104 Pa时得知过滤常数K=8.0×10-7m2/s，滤饼压缩性指数s=0.30，滤布阻力可略。且知每获1 升滤液可得2.0×10-4m3滤饼。现以大板框压滤机在压差2.94×105 Pa下恒压过滤此悬浮液，框空尺寸：635mm×635mm×25mm，26只框。求滤饼充满滤框的过滤时间。9 j03b10044实验室以A =0.1m2的滤叶对某悬浮液进行恒压过滤小试，压差6.67×104 Pa，测得过滤常数K=8.0×10-7m2

10、/s ，滤饼压缩性指数s=0.30，且知滤布阻力可略，每获1L 滤液在滤布上积2mm厚滤饼。现拟工业规模恒压过滤此料浆，采用26只框的板框压滤机，框空尺寸：635mm×635mm×25mm，压差为2.94×105Pa 。洗涤压差与过滤时间相同，洗液黏度与滤液的相同，洗液用量与滤液量之比J 为0.085m3/m3，拆装时间D=30min。求最大产量。10 j03b10046以叶滤机在压差为8.0×104Pa时恒压过滤某水悬浮液。测得悬浮液中固体含量为0.07（质），固体密度2000kg/m3，滤饼含水量30（质）,过滤常数K =1.579×10-

11、4m2/s，qe=0.01m3/m2。现拟用一台直径1.5m、长10m的回转真空过滤机过滤此料浆，转筒浸没角为120°，转速0.5转/min，真空度8.0×104 Pa。试求：（1）每小时可得的滤液量。（2）滤饼厚度。 13 j03b10049 某板框压滤机，过滤面积0.1m2，在规定压差下恒压过滤某悬浮液，得出下列方程式： （q+10）2=250(+0.4)式中单位: q L/m2, min (1)求获得24L 滤液的过滤时间。(2)若先恒速过滤2min,使压差达到规定值后便恒压过滤,试问:获得总滤液量为24L所需时间是多少。 18 j03b10060 拟用一板框过滤机处

12、理某一悬浮液,获每m3滤液得滤饼量0.04m3。在1.52×105 Pa操作压力下,过滤常数K=2.73×10-5 m2/s,过滤介质阻力可忽略不计。滤饼为不可压缩。 (1)若要求过滤1h获取0.41m3的滤饼,试求所需的过滤面积。 (2)若选用板框长×宽的规格为0.81×0.81m2,试确定框数及框的厚度。要求0.41m3滤饼正好充满滤框。 (3)若滤饼不需洗涤,拆装时间需45min,上述板框过滤机的最大生产能力是多少?19 j03b10065 一小型板框压滤机有框10块,长宽各为0.2m,在1.96×105Pa(表压)下作恒压过滤。共二小时

13、滤框充满共得滤液160L,每次洗涤与装卸时间为1hr,若介质阻力可忽略不计,求: (1)过滤常数K,洗涤液流率m3/hr。 (2)若表压增加一倍,其他条件不变,同样过滤到滤饼刚充满滤框为止，此时生产能力为若干?m3滤液/hr。设滤饼不可压缩。 21 j03b10074 一台BMY10型板框过滤机,过滤面积为10m2,过滤操作压差为2.5×105Pa,每批过滤15min得滤液量2.5m3(滤饼为不可压缩,介质阻力不计)。 试问:(1)若该机生产能力为4m3/h,计算洗涤,卸料等辅助时间为若干? (2)若操作压差改为1.5×105Pa,过滤时间和辅助时间仍不变,则生产能力将变为

14、多少?26 j03b15116 拟用一板框过滤机在2.94×105Pa的压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数K=7×10-5m2/s,qe =0.015m3/m2,现要求每一操作周期得到10m3滤液,过滤时间为0.5h,设滤饼不可压缩,且滤饼与滤液体积比v=0.03m3/m3。试问:(1)需要多大的过滤面积； (2)如操作压强差提高至5.89×105Pa,现有一台板框过滤机,每一个框的尺寸为635×635×25(长×宽×厚,单位为mm),若要求每个过滤周期得到的滤液量仍为10m3,过滤时间不得超过0.5h,则至少需用多少个框才

15、能满足要求?层次：C 2 j03c10060 以长3m、宽2m的重力沉降室除气体所含的灰尘。气体密度= 1.2kg/m3、黏度= 1.81×10-5Pa·S。尘粒为球形，密度=2300kg/m3。处理气量为每小时4300m3。求：（1）可全部除去的最小尘粒粒径dp,1；（2）能除去40%的尘粒粒径dp,2。 4 j03c10067 一板框式过滤机,过滤面积为2m2 ,在1.47×105Pa(表压)下恒压过滤操作2hr,得滤液36m3,装卸时间为30min,滤液黏度为2mPa·S,滤饼不可压缩。试求:(1)如滤饼不洗涤，此过滤机的最大生产能力是多少? (2

16、)若过滤2hr后,又以5m3水洗涤滤饼,洗涤时间及生产能力又为多少?(水的黏度为1 mPa·S)。 (3)若采用一台过滤面积相同,转数为0.5转/min的回转式真空连续过滤机代替板框过滤机。真空度为8.0×104Pa,转筒沉浸度为1/3,过滤机的生产能力可提高到多少m3/hr? (上述全部计算均忽略介质阻力,大气压为1.013×105Pa)5 j03c10071 有一板框过滤机,在一定压力下,过滤某种悬浮液。当滤渣完全充满滤框时的滤液量为10m3,过滤时间为1hr。 随后在相同压力下,用10%滤液量的清水(物性可视为和滤液相同)洗涤,每次拆装需时间8min,且已知

17、在这一操作中Ve =1.5m3。 (1)求该机的生产能力,以m3(滤液)/h 表示。 (2)如果该机的每一个滤框厚度减半、长宽不变,而框数加倍,仍用同样滤布,洗涤水用量不变,但拆装时间增为15min 。试问在同样操作条件下进行上述过滤至滤饼刚充满滤框,则其生产能力将变为若干m3(滤液)/h ?9 j03c15068 用一过滤面积为25m2的板框压滤机在1.47×105Pa的表压下,对某悬浮液进行恒压过滤,在该操作条件下的过滤常数K=1.5×10-5m2/s,滤饼与滤液体积之比C=0.12m3/m3,装卸时间需30min,滤饼不可压缩,过滤介质阻力可忽略不计。 (1)求过滤36min后所得的滤液量； (2)若用滤液量的10%(体积百分比)的洗水。在相同压力下对滤饼进行洗涤,洗水黏度近似与滤液黏度相等,求在一个最佳过滤周期中所获得的滤饼体积； (3)若洗水与滤液量之比不变,装卸时间亦不变，将过滤与洗涤压力均降至9.81×104Pa,问过滤机的最大生产能力将发生什么变化?并求变化的倍率。层次：D