第三章非均相混合物分离及固体流态化1.颗粒在流体中做自由沉降,试计算(1)密度为 2 650 kg/m3,直径为 0.04 mm 的球形石英颗粒在20 ℃空气中自由沉降,沉降速度是多少?(2)密度为 2 650 kg/m3,球形度6.0的非球形颗粒在20 ℃清水中的沉降速度为0.1 m/ s,颗粒的等体积当量直径是多少?( 3)密度为 7 900 kg/m3,直径为 6.35 mm 的钢球在密度为1 600 kg/m3的液体中沉降150 mm所需的时间为 s ,液体的黏度是多少?解:(1)假设为滞流沉降,则:2st()18du查附录 20 ℃空气31.205kg/m,sPa1081.15,所以,sm1276.0sm1081.11881.9205.126501004.018523s2tgdu核算流型:3t51.2050.12760.04100.3411.81 10duRe所以,原假设正确,沉降速度为0.1276 m/s 。(2)采用摩擦数群法s123t523434 1.81 1026501.2059.81431.93 1.2050.1gReu依6.0,9.431Re1,查出:tet0.3u dRe,所以:55e0.3 1.81 104.506 10 m45μm1.205 0.1d(3)假设为滞流沉降,得:2st()18dgu其中sm02049.0sm32.715.0thu将已知数据代入上式得:sPa757.6sPa02049.01881.91600790000635.02核算流型t0.006350.0204916000.0308116.757duRe2.用降尘室除去气体中的固体杂质,降尘室长5 m,宽 5 m,高 4.2 m ,固体杂质为球形颗粒,密度为3000 kg/m3。气体的处理量为3000(标准) m3/h 。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。( 1)若操作在20 ℃下进行,操作条件下的气体密度为1.06 kg/m3,黏度为× 10-5 Pa? s。( 2)若操作在420 ℃下进行,操作条件下的气体密度为0.5 kg/m3,黏度为× 10-5 Pa? s。解:(1)在降尘室内能够完全沉降下来的最小颗粒的沉降速度为:sm03577.0sm553600273202733000sv,tblqu设沉降在斯托克斯区,则:2t()0.0357718sdgu55ts1818 1.8 100.035771.985 10 m19.85μm()(3000 1.06) 9.81udg核算流型:5tt51.985 100.03577 1.060.041811.8 10duRe原设滞流区正确,能够完全除去的最小颗粒直径为×10-5 m。(2)计算过程与(1)相同。完全能够沉降下来的最小颗粒的沉降速度为:sm0846.0sm5536002734202733000sv,tblqu设沉降在斯托克斯区,则:55ts1818 3.3 100.08464.132 10 m41.32μm()(30000.5)9.81udg核算流型:5tt54.132 100.08460.50.052913.3 10duRe原设滞流区正确,能够完全除去的最小颗粒直径为×10-5 m。3.对 2 题中的降尘室与含尘气体,在 427 ℃下操作,若需除去的最小颗...