化工原理第三章习题及答案

第三章 机械分离 一、名词解释（每题2分）

1. 非均相混合物

物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式

?d2(?s??)u2utr18??r

3. 球形度?s

非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值

4. 离心分离因数

离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc

离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤

利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率

单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期

间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间

9. 过滤机生产能力

过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度

转筒过滤机浸没角度与圆周角比值

二、单选择题（每题2分）

1、自由沉降的意思是_______。

Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度

Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用

Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度

Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度

Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度D B

3、对于恒压过滤_______。

A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍

D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D

4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。

Ａ增大至原来的2倍 Ｂ增大至原来的4倍

Ｃ增大至原来的2倍 Ｄ增大至原来的1.5倍

C

5、以下过滤机是连续式过滤机_______。 Ａ箱式叶滤机 Ｂ真空叶滤机

Ｃ回转真空过滤机 Ｄ板框压滤机 C 6、过滤推动力一般是指______。

Ａ 过滤介质两边的压差 Ｂ 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差 Ｃ 滤饼两面的压差 Ｄ 液体进出过滤机的压差 B

7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作：______。

Ａ 转鼓本身 Ｂ 随转鼓转动的转动盘 Ｃ 与转动盘紧密接触的固定盘 Ｄ 分配头 D 8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为 ______。 A dp＝6V/A 此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积 B dp＝(6V/?)1/3 C dp＝(4V/?)1/2

 D dp＝(kV/?)1/3 (k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时，分割直径这一术语是指_________。 Ａ 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 Ｂ 旋风分离器允许的最小直径

Ｃ 旋风分离器能够50%分离出来的颗粒的直径

Ｄ 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________。

Ａ 只与dp, ?p, ?,uT, r, μ有关 Ｂ 只与 dp，?p，uT，r 有关

Ｃ 只与 dp，?p，uT，r ，g有关 Ｄ 只与 dp，?p，uT， r ，k 有关 （题中 uT 气体的圆周速度， r 旋转半径， k 分离因数） A 11、降尘室没有以下优点______________。 Ａ 分离效率高 Ｂ 阻力小

Ｃ 结构简单 Ｄ 易于操作 A 12、降尘室的生产能力__________。

Ａ 只与沉降面积A和颗粒沉降速度uT有关 Ｂ 与 A ， uT 及降尘室高度H有关

Ｃ 只与沉降面积 A 有关

Ｄ 只与 uT 和 H 有关 A

13、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计，其生产能力为5m3/h（滤液）。现将转速度降低一半，其他条件不变,则其生产能力应为____________。 A 5m3/h B 2.5m3/h

C 10m3/h D 3.54m3/h D

14、要除去气体中含有的5μ～50μ的粒子。除尘效率小于75％，宜选用 。 A 除尘气道 B 旋风分离器 C 离心机 D 电除尘器 B 15、等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为______________。

B 16、过滤基本方程是基于____________推导出来的。 A 滤液在过滤介质中呈湍流流动 B 滤液在过滤介质中呈层流流动 C 滤液在滤渣中呈湍流流动

D 滤液在滤渣中呈层流流动 D

17、一般而言，旋风分离器长、径比大及出入口截面小时，其效率 ，阻力 。 A 高 B 低 C 大 D 小 A

18、在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍时，其过滤速率为原来的_____________。

A 2倍 B 1/2倍 C)1/2倍 D 4倍 C

19、在长为Lm，高为Hm的降尘室中，颗粒的沉降速度为uT m/s，气体通过降尘室的水平流速为u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是：____。 A L/u＜H/uL B L/uT＜H/u

C L/uT≥H/u D L/u≥H/uT D 20、粒子沉降受到的流体阻力________。

Ａ 恒与沉降速度的平方成正比 Ｂ 与颗粒的表面积成正比

Ｃ 与颗粒的直径成正比 Ｄ 在滞流区与沉降速度的一次方成正比

D 21、板框压滤机中，最终的滤液流率是洗涤液流率的 _______。（ΔpE=Δpw，μ=μw） Ａ 一倍 Ｂ 一半 Ｃ 四倍 Ｄ 四分之一 C

22、球形度（形状系数）恒小于或等于1，此值越小，颗粒的形状离球形越远，球形度的定义式可写为______。

A ?=Vp/V ，V为非球形粒子的体积， Vp 为球形粒子的体积

B ?=Ap/A ，A为非球形粒子的表面积, Ap为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积

C ?=ap/a ，a 为非球形粒子的比表面积, ap 为球形粒子的比表面积 D ?=6ap/(?d) B

23、“在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”，“滤渣就是滤饼”则_______。

Ａ 这两种说法都对 Ｂ 两种说法都不对

Ｃ 只有第一种说法正确 Ｄ 只有第二种说法正确 A 24、旋风分离器的总的分离效率是指 __________。 Ａ 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 Ｂ 颗粒群中最小粒子的分离效率

Ｃ 不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和

Ｄ 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 D 25、降尘室的生产能力由________决定。

A 降尘室的高度和长度 B 降尘室的高度

C 降尘室的底面积 D 降尘室的体积 C

26、在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，黏度增加一倍时，对同一q值，过滤速率为原来的 _____________。

A 2倍 B 1/2倍 C 1/2倍 D 4倍 B 27、回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为（ ）。

A l B 1/2 C 1/4 D 1/3 A 28、以下说法是正确的（ ）。

A 过滤速率与S(过滤面积)成正比 B 过滤速率与S2成正比

C 滤速率与滤液体积成正比 D 过滤速率与滤布阻力成反比 B 29、板框压滤机中（ ）。

A 框有两种不同的构造 B 板有两种不同的构造

C 框和板都有两种不同的构造 D 板和框都只有一种构造 B 30、助滤剂应具有以下性质（ ）。

A 颗粒均匀、柔软、可压缩 B 颗粒均匀、坚硬、不可压缩 C 粒度分布广、坚硬、不可压缩 D 颗粒均匀、可压缩、易变形 B

三、填空题（每题2分）

1、一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将 。 下降

2、降尘室的生产能力与降尘室的 和 有关。 长度 宽度

3、降尘室的生产能力与降尘室的 无关。 高度

4、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间 。增加一倍 5、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度 。减少一倍

6、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，生产能力 。不变 7、在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 2 8、在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。1/2 9、在过滤的大部分时间中， 起到了主要过滤介质的作用。 滤饼 10、过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Vl增多至V2=2Vl时，则操作压差由ΔPl增大至ΔP2= 。 2ΔPl 11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S，qe为Ve/S，Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力)，在恒压过滤时，测得 Δ?/Δq=3740q+200 则过滤常数K= 。 0.000535 12、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S，qe为Ve/S，Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力)，在恒压过滤时，测得 Δ?/Δq=3740q+200 则过滤常数qe= 。 0.0535

13、最常见的间歇式过滤机有 和 。 板框过滤机 叶滤机 14、在一套板框过滤机中，板有 种构造，框 种构造。 2 1

15、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一框中，滤液穿过厚度为 。框的厚度

16、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，在洗涤时，洗涤液穿过厚度为 。 框厚度之半

17、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，在洗涤时，洗涤液穿过的滤布面积等于 。 框的内面积

18、旋风分离器性能的好坏，主要以 来衡量。 临界粒径的大小 19、离心分离设备的分离因数定义式为Kc= 。 uT2/gR （或ur/ut）

20、当介质阻力不计时，回转真空过滤机的生产能力与转速的 次方成正比。1/2

21、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??，此处V为 。 一个操作循环中得到的滤液体积

22、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??，此处??表示一个操作循环所需的 。总时间

23、一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是否正确？

不正确的

24、一个过滤操作周期中，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是否正确？

不正确的

25、一个过滤操作周期中，过滤时间有一个 值。 最适宜

26、一个过滤操作周期中，最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力 。最大 27、对不可压缩性滤饼dV/d?正比于ΔP的 次方，对可压缩滤饼dV/d?正比于ΔP的 次方。 1 1-s 28、对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的 。 二分之一

29、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的 倍。对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的 倍。 4 4

30、转鼓沉浸度是 与 的比值(1) 转鼓浸沉的表面积 转鼓的总表面积 31、按ψ＝Ap/A定义的球形度（此处下标p代表球形粒子），最大值为＿＿＿ 。? 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。 1 大

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