李云飞版食品工程原理第四章课后习题答案

1 4 .3 习题解答 【4 -1 】用光滑小球在粘性流体中自由沉降可测定该液体的粘度。测试时用玻璃筒盛满待测液体，将直径为6mm 的钢球在其中自由沉降，下落距离为200mm，记录钢球的沉降时间。现用此法测试一种密度为1300 kg/m3 的糖浆，记录的沉降时间为7.32 秒，钢球的比重为7.9， 试求此糖浆的粘度。 解： 小球的沉降速度 smsmHut/0273.032.72.0  设在斯托克斯区沉降，则由斯托克斯定律： )(74.40273.01881.9)13007900()006.0(18)(2sPaugdtpp 校核：算出颗粒雷诺数 Rep=1045.074.413000273.0006.0tpud 属斯托克斯沉降。上述计算有效。 ∴糖浆的粘度为4.74Pa.s 【4 -2 】某谷物的颗粒粒径为4mm，密度为1400 kg/m3。求在常温水中的沉降速度。又若此谷物的淀粉粒在同样的水中的沉降速度为0.1mm/s，试求其粒径。 解： （1） 已知：dp=4mm，ρp=1400kg/m3，μ=0.001Pa·s 假设谷物颗粒在滞流区沉降 则 )/(49.3001.01881.9)10001400()104(18232smgduppt 但11040.1001.0100049.3104Re43tppud ∴假设不成立 又假设颗粒在湍流区沉降 则)/(218.0100081.9)10001400(10474.174.13smgduppt 此时500872001.01000218.0104Re3tppud ∴假设成立，颗粒沉降速度为0.218 m/s (2) u t’=0.1mm/s，假设沉降发生在滞流区 则 )(1014.281.9)10001400(001.0101.018)(1853''mgudptp 校核：100214.0001.01000101.01014.2Re35''tppud ∴ 假设成立，此谷物的淀粉粒直径为2.14×10-5m 【4 -3 】气体中含有大小不等的尘粒，最小的粒子直径为10μm。已知气体流量为3000m3/h（标准态）， 2 温度为500℃，密度为0.43 kg/m3，粘度为3.6×10-5Pa•s，尘粒的密度为2000 kg/m3。今有一降尘室，共有 5 层，求每层的沉降面积。 解：设最小的尘粒在降尘室内作滞流沉降，则有： )/(100.3106.31881.9)43.02000()1010(1835262smgduppt 校核：1106.3106.343.0100.31010Re4536tppud ∴假设成立 已知标准态下 T=0℃=273K，V=3000m3/h 根据 TTVV11  可得： T1=500℃=773K 时，)/(36.22737733600/3000311smTTVV 设降尘室每层的沉降面积为A，...