【精品】第三章沉降与过滤答案

第三章沉降与过滤答案

第三章沉降与过滤

沉降

【3-1】密度为1030kg/m3、直径为400?m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??0.835kg/m3，黏度??2.41?10?5Pa?s

颗粒密度?p?1030kg/m3，直径dp?4?10?4m

假设为过渡区，沉降速度为

?4g(?p??)??4?(9.81)(1030)??4ut???dp????4?10?1.79m/s?5?225????225?2.41?10?0.835???22221313验算

dput?4?10?4?1.79?0．835Re?=?24.8

?2.41?10?5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

2ut?dp??p???g/18?由此式得（下标w表示水，a表示空气）

2218ut??p??w?dpw(?p??a)dpadpw?=? dpag?w?a(?p??a)?w(?p??w)?a 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为

?w?998.2 kg/m3,?w?1.004?10?3Pa?s?a?1.205kg/m3,?a?1.81?10?5Pa?s

33 / 7

第三章沉降与过滤答案

已知玻璃球的密度为?p?2500kg/m3，代入上式得

dpwdpa(2500?1.205)?1.004?10?3?9.61【3-3】降尘室的长度为10m，宽为5m，其中用隔

(2500?998.2)?1.81?10?5?板分为20层，间距为100mm

34 / 7

第三章沉降与过滤答案

，气体中悬浮的最小颗粒直径为10?m，气体密度为1.1kg/m3，黏度为21.8?10?6Pa?s，颗粒密度为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dpc?10?10?6m,?p?4000kg/m3,??1.1kg/m3,??21.8?10?6Pa?s (1)沉降速度计算假设为层流区

ut?gd2pc(?p??)18?9.81?(10?10?6)2(4000?1.1)??0.01m/s18?21.8?10?6验算

Re?dpcut??10?10?6?0.01?1.1??0．00505?2为层流

21.8?10?6(2)气体的最大流速umax。

沉降高度H?0.1m，降尘室长度L?10m

Lumax?H100.1?umax?1m/s

utumax0.01(3)气体的最大处理量

qVS?WHNumax?5?0.1?20?1?10m3/s?3.6?104m3/h气体的处理量qVS也可以用教材式(3-18)

计算

qVS?d2pc(?p??)gWLN18?(10?10?6)2?4000?9.81?5?10?20??10m3/s?3.6?104m3/h【3-4】有一?618?21.8?10重力沉降室，长4m，宽2m，高2.5m，内部用隔板分成25层。炉气进入除尘室时的密度为

0.5kg/m3，黏度为0.035mPa?s。炉气所含尘粒的密度为4500kg/m3。现要用此降尘室分离

100?m以上的颗粒，试求可处理的炉气流量。

解已知炉气的密度??0.5kg/m3，黏度?=3.5?10?5Pa?s 尘粒的密度4500kg/m3，临界尘粒直径dpc?100?10?6m 假设为层流区，求得沉降速度为

ut?gd2pc(?p??)18?9.81?(100?10?6)2?(4500?0.5)??0.701m/s18?3.5?10?5验算

Re?dput??100?10?6?0．701?0.5??1为层流区

3.5?10?5炉气流量为

qV?utWLN?0.701?2?4?25?140m3/s34 / 7