化工原理(第四版)习题解第三章沉降与过滤

33 第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】 密度为1030kg/m3、直径为400m的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。 解 150℃时，空气密度./30835kg m ，黏度.524110Pa s 颗粒密度/31030pkg m ，直径44 10pdm 假设为过渡区，沉降速度为 ()( .) ()./..112222334544 98110304 10 17922522524110 0835ptpgudm s  验算 .R e..454 10179 0．835=24824110ptd u  为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m3 的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。试求在这两种介质中沉降的颗粒直径的比值，假设沉降处于斯托克斯定律区。 解 在斯托克斯区，沉降速度计算式为  /218tppudg 由此式得（下标 w 表示水，a 表示空气） ()2218= pwpwpapatwaddug ()()pwpawpapwadd  查得 20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410wwkg mPa s ./,.35120518110aakg mPa s 已知玻璃球的密度为/32500pkg m ，代入上式得 (.)..(. ).352500120510041096125009982 18110pwpadd 【3-3】降尘室的长度为10m，宽为5m，其中用隔板分为20 层，间距为100mm，气体中悬浮的最小颗粒直径为10m，气体密度为./311kg m ，黏度为.6218 10Pa s ，颗粒密度 34 为4000kg/m3。试求：(1)最小颗粒的沉降速度；(2)若需要最小颗粒沉降，气体的最大流速不能超过多少m/s? (3)此降尘室每小时能处理多少m3 的气体？ 解 已知,/./.633610 10400011218 10p cpdmk gmk gmP as,, (1) 沉降速度计算 假设为层流区 ().() (. )./.26 2698110104000110011818218 10pcptgdum s 验算..Re.661010 00111 0005052218 10pctd u ． 为层流 (2) 气体的最大流速maxu。 沉降高度. m01H ，降尘室长度10Lm maxtLHuu max..1001001u max/1um s (3) 气体的最大处理量 max././3435 01 201 1036 10VSqWHNumsmh   气体的处理量VSq 也可以用教材式(3-18)计算 ()()././.26 23436101040009815 10201036 101818218 10pcpVSdgWLNqmsmh ...