沉降与过滤一章习题及答案
一、选择题
1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2
kg/m 3粘度为100.5×10-5
Pa ·s ）。A ?A 4000 mPa ·s ； ?B 40 mPa ·s ； ?C 33.82 Pa ·s ； ?D 3382 mPa ·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D
A ．m μ302?；
B 。m μ32/1?；
C 。m μ30；
D 。m μ302? 3、降尘室的生产能力取决于 。 B
A ．沉降面积和降尘室高度；
B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；
C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；
D ．降尘室的宽度和高度。
4、降尘室的特点是 。D
A ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；
B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；
C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；
D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低
5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C A ．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的水平流速； D ．颗粒的形状
6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。C
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. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。D
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
8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。C
A ．尺寸大，则处理量大，但压降也大；
B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小；
C ．尺寸小，则处理量小，分离效率高；
D ．尺寸小，则分离效率差，且压降大。
9、恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的 。 B
A. 1 倍；
B. 2 倍；
C.2倍；
D.1/2倍
10、助滤剂应具有以下性质 。B
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 11、助滤剂的作用是 。B
A ． 降低滤液粘度，减少流动阻力；
B ． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；
C ． 帮助介质拦截固体颗粒；
D ． 使得滤饼密实并具有一定的刚性
12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。B
A ．面积大，处理量大；
B ．面积小，处理量大；
C ．压差小，处理量小；
D ．压差大，面积小
13、以下说法是正确的 。B
A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比;
B. 过滤速率与A 2成正比;
C. 过滤速率与滤液体积成正比;
D. 过滤速率与滤布阻力成反比 14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。
C
A. 增大至原来的2倍;
B. 增大至原来的4倍;
C. 增大至原来的倍;
D. 增大
至原来的1.5倍
15、过滤推动力一般是指 。 B
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
16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1倍时，则在同样的时间里所得滤液量将 （忽略介质阻力） 。 A
A ．增大至原来的2倍；
B ．增大至原来的 2倍 ； Ｃ．增大至原来的 4 倍； D ．不变
17、若沉降室高度降低，则沉降时间 ；生产能力 。
A. 不变；
B. 增加；
C. 下降；
D. 不确定。 C ；A
18、颗粒在静止的流体中沉降时，在相同的Re 下，颗粒的球形度越小，阻力系数 。A
A.越大；
B.越小；
C.不变；
D.不确定
二、填空题
1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在空气中的沉降速度将 ，在水中的沉降速度将 。下降，增大
2、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
3、降尘室的生产能力与降尘室的 和（ ） 有关。 长度 宽度
4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3
/h ，沉降室长、宽、高尺寸为
L H b ??=523??,则其沉降速度为 s m /。0.067
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、若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。增加；下降；不变
7、一降尘室长8m ，宽4m ，高1.5m ，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m 。现颗粒最小直径为12μm ，其沉降速度为0.02 m/s ，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来， 则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。1.6
8、在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s 。当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数C K
为 。57
9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。气体处理量，分离效率，允许压降
10、通常， 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。气固；液固
11、已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ，q e 为V e /A ，V e 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e 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 Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = （ ）。 0.000535 12、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。重力；压强差；惯性离心力
13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。滤饼层；过滤介质
14、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。 四
15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量 ，生产能力 。增加；不变 16、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
17、沉降操作是指在外力场作用下，利用分散相和连续相之间的密度差异，使之发生相对运动而实现非均相混合物分离的操作。
18、用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为θ5210402.0-?=+q q （θ的单位为s ），则K 为 m 2/s ，q e 为 m 3/ m 2，e θ为 s 。5104-?，0.01， 2.5
19、在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、
和 。颗粒体积分数、器壁效应 和 颗粒形状 20、球形颗粒在20oC 空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将 下降 （设沉降
过程符合stocks 定律）; 若该颗粒在20oC 水中沉降，沉降速度将 下降 ，当水温
上升时，沉降速度将 上升 。
21、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），气流速度 （减少一倍），生产能力 （不变）。 三、问答题
1．何谓自由沉降速度？试推导其计算式。
2．写出计算自由沉降速度的斯托克斯公式，说明此公式的应用条件，简述计算沉降速度要用试差法的理由。
3．层流区内，温度升高时，同一固体颗粒在液体或气体中的沉降速度增大还是减小？ 试说明理由。 4．降尘室的生产能力与哪些因素有关？为什么降尘室通常制成扁平形或多层？降尘室适用于分离直径为多大的颗粒？降尘室的高度如何确定？ 5．何谓离心分离因数？何谓离心沉降速度？它与重力沉降速度相比有什么不同？离心沉降速度有哪几种主要类型？
6．旋风分离器的生产能力及效率受哪些因素的影响？何谓临界粒径d c ?旋风分离器性能主要用什么来衡量？它一般适用于分离直径多少的颗粒？两台尺寸相同的旋风分离器串联可否提高除尘效率？选用旋风分离器的依据是什么？ 7．何谓滤浆、滤饼、滤液、过滤介质和助滤剂？
8．写出不可压缩滤饼的过滤基本方程式。推导恒压过滤方程式。简述过滤常数K 和q e 的实验测定方法。
9．简述影响过滤机生产能力的主要因素及提高之途径（以板框过滤机、不可压缩性滤 饼为例）。简述板框过滤机的结构、操作和洗涤过程，并分析其特点。 10．简述叶滤机和转筒真空过滤机的结构、操作和洗涤过程，并分析其特点。
11．离心沉降和离心过滤（以离心过滤机为例）在原理和结构上是否相同？为什么？离心分离因数的大小说明什么？
12．简述惯性分离器、袋滤器和静电除尘器的简单结构、工作原理、操作特点和应用范围。
13．流体通过颗粒床层时可能出现几种情况？何谓散式流态化和聚式流态化？聚式流态 化会出现什么不正常现象？流化床正常操作速度的范围如何确定？
14．何谓临界流化速度（即起始流化速度）和带出速度？何谓流化数？ 15．流化床压降由何而定？是否随床层空塔速度而改变？ 四、计算题
1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为11×6×4 m ，沿沉降室高度的中间加一层隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m 。烟气温度为150℃，沉降室烟气流量12500m 3标准）/ h ，试核算沿降室能否沉降35μm 以上的尘粒。 已知ρ尘粒 = 1600 kg/m 3，ρ烟气 = 1.29 kg/m ，μ烟气 = 0.0225cp 解：
设沉降在滞流状态下进行，Re ＜1，且因 ρ尘粒>>ρ烟气，故斯托克斯公式可简化为： u 0 = d 尘粒2ρ尘粒g/18μ烟气
= (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s
检验：Re = d 尘粒u 0ρ烟气/μ烟气
= 35×10-6×0.0474×1.29/(2.25×10-5) = 0.095＜1
故采用计算式正确，则35mm 以上粒子的沉降时间为： θ沉降 = 2/0.0474 = 42.2s
又，烟气流速u = [(12500/(4×6×3600))×[（273+150）/273] = 0.224 m/s
烟气在沉降室内停留时间：θ停留 = 11/0.224 = 49.1s 即θ停留＞θ沉降
∴35mm 以上尘粒可在该室沉降
2、相对密度7.9，直径2.5 mm 的钢球，在某粘稠油品（相对密度0.9）中以5mm/s 的速度匀速沉降。试求该油品的粘度。 解：
设沉降以滞流状态进行，则：
μ油品 = d 钢球2
(ρ钢球-ρ油品)g/(18 u 钢球)
= (0.0025)2×(7900-900)×9.81/(18×0.005) = 4.77Pa?s
验算：Re = d 钢球u 钢球ρ油品/μ油品 = 0.0025×0.005×900/4.77
= 2.36×10-3
＜1 假设正确
3、直径为30m μ的球形颗粒,于大气压及20℃下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速度的88倍, 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的1.6倍。试求此颗粒在此气体中的沉降速度.
20℃的水:CP 1=μ,3
/1000m kg =ρ
气体的密度为1.2kg/m 3 (有效重量指重力减浮力)
解: ∵ 1.6
)g ()(气水ρρ
ρρ
-=-g
∴
1.6
1.2)g (1000)(-=
-g ρρ
解得：3
/2665m
kg s =ρ
设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:
s
m g
d u s /10
17.810
1881.9)10002665()10
30(18)(4
3
2
6
1
12
01---?=??-?=
-=
μρρ
校核：
0245
.0101000
10
17.810303
4
6
011=????=
=
---μρ
du R e ＜1
假设正确.
则此颗粒在气体中的沉降速度为
s m u
u
/16.20245.088880102
=?==
4、有一降尘室，长6m ，宽3m ，共20层，每层100mm ，用以除去炉气中的矿尘，矿
尘密度
3
/3000m
kg s =ρ，炉气密度3
/5.0m kg ，粘度0.035m s Pa ?，现要除去炉气中
10m μ以上的颗粒，试求：
（1）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？ （2）每小时最多可送入炉气若干？
（3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？
解：（1）设沉降区为滞流，则 μ
ρρ18)(2
g
d
u
-
=
因为 ρρ>>s 则
s
mm u /4.6710
0.035189.81
3000)10
(103
2
6
0=?????=
--
1
10
6.6710
0.0350.5
10
4.6710
104
3
3
6
=
----μ
ρ
du
Re
假设正确
由降尘室的分离条件，有
s
m H
L u u /0.280.1
6
10
4.63
=??==-
（2）3600
10
4.673620203
?????==
-Au
V =6052.3h m /3
（3） h m Au V /302.63600104.67363
3
0=????==-
可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。 5、一降尘室，长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来除去烟气中m μ75以上的颗粒。已知烟气密度为0.63
/m kg ，粘度为0.03s mPa ?，尘粒密度为43003
/m kg ，试求可处理的烟气量。
解： m d 6
10
75-?= 3
/4300m kg s =ρ
3
/6.0m kg =ρ s Pa ??=-3
10
03.0μ
设沉降区为层流，则
s
m g
d
u
/0.44100.03189.81
0.6)(4300)10
(7518)(3
2
6
2=???-?=
-=--μ
ρ
ρ
验算
1
0.6610
0.030.6
0.4410
753
6
<=????=
=--μ
ρRe
du
故假设正确
总处理量为 s
m A nu
q
/132350.44203
=???==
6、一降尘室长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形
固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000h m /3
，气体密度3
/9.0m kg =ρ，粘度s mPa ?=03.0μ。尘粒密度3
/4300m kg s =ρ，试求理论上能100%除去的最小颗粒直径。
解：降尘室总面积 2
3003520m A =??=
生产能力的计算式为 Au
q =
注意式中 u 0 为能 100% 除去的最小颗粒的沉降速度，而A 应为总沉降面积。 解出
s
m A
q
u
/0.033300
36000/3600
==
=
设沉降区为层流，则有
g
u d
g
d
u )(1818)(02
0ρρ
μμρρ-=
-
=
=
m
5
3
10
06.281
.9)9.04300(033
.01003.018--?=?-???
验算Re 0 =u
p u d
=
1
0.0210
0.030.9
0.03310
2.063
5
<=????--
故假设正确
7、在202.7kPa(2atm) 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为3h ，其中过滤1.5h ，滤饼不需洗涤。已知每获1m 3 滤液得滤饼0.05m 3,操作条件下过滤常数
s m /10
3.32
5
-?=K ，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。试计算：
（1）若要求每周期获0.6m 3的滤饼，需多大过滤面积？
（2）若选用板框长?宽的规格为m m 11?，则框数及框厚分别为多少？
解：（1）
3
1205
.06.0m
V ==
0=Ve
所以 θ2
2
KA V =
A=
θK V
=36005.1103.312
5
???-=28.43m 2 (2) A=112???n
所以
=
=2A n 243.28=14.2 取15个 δ??
?=11n
q
所以
n q
=
δ=156
.0=0.04m 应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n 个框面积的基础上再乘以2。 8、一小型板框压滤机有5个框，长宽各为0.2 m, 在300 kPa(表压)下恒压过滤2 h ，滤饼充满滤框，且得滤液80 L,每次洗涤与装卸时间各为0.5 h 。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。求：(1)洗涤速率为多少m 3/（m 2.h ）? (2)若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少？
解：（1）洗涤速率
因过滤介质阻力可忽略不计，即
q 2=K τ
过滤面积 A =5×0.22×2=0.4 m 2
单位过滤面积上的滤液量 q=V/A =80×10-3/0.4=0.2 m 3/m 2 过滤常数 K= q 2/τ=0.22/2=0.02 m 2/h
过滤终了时的速率 (dq/d τ)E =K /2q =0.02/(2×0.2)=0.05 m/h 洗涤速率 (dq/d τ)W =0.5 (dq/d τ)E =0.5×0.05=0.025 m/h (2) Δp ’=2Δp 时的生产能力
因滤饼不可压缩,所以 K ’=K Δp ’/Δp =2K =2×0.02=0.04 m 2
/h
因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当5个板框充满滤饼时所得滤液量仍为V ’=0.08 m3, 故此时所用的过滤时间为 τ= q ’2/K ’=q 2/K =0.22/0.04=1 h
生产能力 Q=V ’/(τ+τw +τD )=0.08/(1+0.5+0.5)=0.04 m 3 滤液/h
9、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在1atm 表压下20分钟在每1m 2过滤面积上得到0.197m 3的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m 3。试求共过滤1小时可得总滤液量为若干m 3
.
解: 当m i n 201=τ时, q 1 = 0.197m 3/m 2
m i n 402=τ时, q 2 = 0.197+0.09 = 0.287m 3
/m 2
代入恒压过滤方程时可得:
40
0.28720.287
200.19720.197
2
2.?=?+?=?+K q
K q
联立解得：
min
/10
38.2,/0222.02
.
32
3
m K m m q e -?==
由此 min
0.20710
2.38(0.0222)3
22
=?=
=-K
q τ
∴当过滤1小时后,可得滤液量: )207.060(1038.2)0222.0(3
2
+?=+-q
解得: q = 0.356m 3/m 2 即每m 2过滤面积过滤1小时后可得滤液为0.356m
3
10、一转筒真空过滤机，其直径和长度均为1m ，用来过滤某悬浮液。原工况下每转一周需时1min ，操作真空度为4.9KPa (500mmHg)，每小时可得滤液603
m ，滤饼厚度为12mm ，新工况下要求生产能力提高1倍，操作真空度提高至6.37kPa (650mmHg)，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略。试求： （1）新工况过滤机的转速应为多少？ （2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？
解：（1）e V = 0 所以τ22KA V =
设浸没度为?，转速为n (r/min) 则转筒旋转一周所需时间为)
(60s n
，其中转筒整个面积浸入滤槽即过滤时间为)
(60
s n
?
所以
?
n
K
A V 60=
故Q = 60nV = 60A ?Kn 60h
m /3 所以
1
1221
2
n K n K Q Q =
由题知 S = 0 及p K ?∝ 故 min /1.3)(1)
(2
1
237.69.42
1
21221
r n n K K =?
==
(2) 设滤饼的厚度为δ，则有
112260260δδAn n A n = h m /3
饼 所以
mm n n 7.71
.312
12222
1
1==
=
??δδ
11、采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。降尘室底面积为10㎡，高1.6m 。操作条件下气体密度为0.5kg/m 3，粘度为s Pa ??-5100.2，颗粒密度为3000 kg/m 3。气体体积流量为5m 3/s 。试求：
（1）可完全回收的最小颗粒直径； （2）如将降尘室改为多层以完全回收20m μ的颗粒，求多层降尘室的层数及板间距。 解：（1）设沉降运动处在层流区，则能完全回收的最小颗粒直径：
()()m
A V g d s
s μρρμ
2.7810
5
6.0300081.910
218185
min =-???=
-=
-
校核：最小颗粒的沉降速度：s
m A V u s /5.010
50
==
=
2173.110
26
.05.010
2.78Re 5
6
min <=????=
=
--μ
ρ
u d ，近似认为沉降运动处于层流区。
（2）20m μ的颗粒也要能全部回收，所需要的降尘面积可按下式计算（既然直径为m μ2.78的颗粒尚能处于层流区，则20m μ的颗粒沉降也一定处在层流区）：
()()()
2
2
6
5
2
20
015310205
6.0300081.910
21818'm
d
g V A s s =?-???=
-=
--ρρμ
需要降尘面积为153㎡，所以降尘室应改为16层（15块隔板），实际降尘面积为160㎡。层间距为0.16m 。
点评：就设备结构参数而言，降尘室的处理量主要取决于其底面积而与高度无关；由本题可以看出，当处理量一定时，完全分离出更小的的粒径就必须扩大降尘室的底面积，这是通过多层结构来实现的。
12、用一板框压滤机在300kPa 的压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数
s
m
K /10
5.72
5
-?=，23/012.0m m q e =。要求每一操作周期得8m 3的滤液，过滤时间为
0.5小时。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液的体积之比为0.025。试求
（1）过滤面积；
（2）若操作压强差提高至600kPa 。现有一板框过滤机，每框的尺寸为25
635635??mm ，若要求每个周期仍得到8m 3
滤液，则至少需要多少个框才能满足要求？
又过滤时间为多少？
解：（1）恒压过滤方程θ222KA VV V e =+ ，其中A q V e e =，于是：
22
2=--V
A Vq KA e θ
2
5
5
2
2
2
2
5.221800
10
5.721800
10
5.7012
.082012.0822442m
K V K q V Vq A e e =?????+?+??=
++=
--θ
θ
（2）恒压过滤方程反映的是滤液体积、过滤时间和过滤面积之间的关系。在这一问，过滤面积和过滤时间均为所求。因此用该方程不能解决这一问题。
事实上，滤液体积已知且滤渣与滤液体积比也已知，则滤饼体积可求，由滤饼体积及每框的容积可求框数（因为每个操作周期中滤饼充满框后才停止过滤）。
滤饼体积=32.08025.0m cV =?=。 框数=
84
.19025
.0635.0635.02
.0=??=
每框容积
滤饼体积，取20
=n
操作压强提高至600kPa ，由于滤饼不可压缩，过滤常数K 与压差成正比，于是
s
m
K /10
5.1'2
4
-?=。e q 不变。
实际过滤面积为：213.16635.0635.0202'm A =???= 由恒压过滤方程可计算过滤时间：s
A K A Vq V
e 2.171913
.1610
5.113.16012.0828
'
''22
4
2
2
2
=?????+=
+=-θ
点评：过滤面积的求取属设计型计算，可通过过滤方程式直接解决；设计条件和操作条
件的差异应在过滤常数上加以体现。当过滤压差增大时，用较小的过滤面积在基本相同的时间内就能得到相同的滤液量。
13、用板框过滤机在恒压下过滤悬浮液。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。
（1）当其它条件不变，过滤面积加倍，则获得的滤液量为原来的多少倍？ （2）当其它条件不变，过滤时间减半，则获得的滤液量为原来的多少倍？
（3）当其它条件不变，过滤压强差加倍，则获得的滤液量为原来的多少倍？ 解：（1）过滤介质阻力忽略不计，则恒压过滤方程可变为：θ22KA V =，于是2
''==
A
A V
V
（2）
707
.02
1''==
=
θ
θV V
（3）由于滤饼不可压缩，压缩性指数0
=s ，因此压强增加滤饼比阻不变，由过滤常
的定义rc
p
K
μ?=2可知，
2
''=??=
p
p K
K 。于是
414
.12''==
=
K
K V
V
14、恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min 得滤液1L ，若又过滤5min 后，试求：
1. 得到滤液量（L ）；
2. 过滤速率（L/min ）。 设：过滤介质阻力可忽略。 解：
过滤介质阻力可忽略时的恒压过滤方程为 θ22KA V =
则 1221θKA V = （1）
22
2
2θKA V =
（2）
两式相除得
5.010
52
12
2
21
==
=
θθV V （3）
依题意 11=V L 由（3）式得
414
.15
.01
2
2==
V L
414.012=-=?V V V L
0707
.010
2414.122/22
2
=?=
=
==θ
θ
θ
V V
V
V
KA d dV L/min
15、 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的
密度为2500kg/m 3，水的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为1.005?10-3Pa ?s ，空气的密
度为1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。
（1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。
A ．8.612
B ．9.612
C ．10.612
D ．11.612 （2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗
粒直径与空气中颗粒直径之比为 D 。
A ．10.593
B ．11.593
C ．12.593
D ．13.593 解：(1) 由 ()μ
ρρ182
g
d
u s
t -=
得 ()g
u d s
t
ρρμ-=
18
所以
()()()()612.91081.12.998250010005.1205.125005
3=??-??-=
--=
--a
w s
w a s a
w d d μρρμρρ
(2) 由 ()R u d
u T s
r 2
2
18?
-=
μρρ，gR
u
K T c 2
= 得 ()
c s
r gK d
u ?-=
μ
ρρ182
，()c
s
r
gK
u d ρρμ-=
18
所以
()()()()593.131
1081.12.9982500210005.1205.1250053=???-???-=
--=
--cw
a w s
ca w a s
a
w K K d d μρρμρρ
16、某一球形颗粒在空气中自由重力沉降。已知该颗粒的密度为5000kg/m 3
，空气的密度为1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。则
(1) 在层流区沉降的最大颗粒直径为 B ?10-5m 。
A ．3.639
B ．4.639
C ．5.639
D ．6.639 (2) 在湍流区沉降的最小颗粒直径为 C ?10-3m 。
A ．1.024
B ．1.124
C ．1.224
D ．1.324
解：(1) 由 μ
ρ
t du =
Re
得 ρμd u t Re =
而 ()μ
ρρ182
g
d
u s
t -=
所以 ()(
)
()m g
d s 5
3
2
5
3
2
10
639.4807
.9205.15000205.11
10
81.118Re
18--?=?-????=
-=
ρρρμ
(2) 由 ()ρ
ρρg
d u s t -=74
.1
得 ()ρ
μρ
ρρd g
d s R
e 74
.1=
-
()2
2
2
2
2
74.1Re
ρ
μρρρd g
d s =
-
所以
()()
()m
g
d
d s
3
3
2
2
2
5
3
2
2
210
224.1807
.9205.15000205.174.11000
1081.174.1Re
--?=?-????=
-?
=
ρρρ
μ17、对不可压缩滤饼先进行恒速过滤后进行恒压过滤。
（1）恒速过滤时，已知过滤时间为100s 时，过滤压力差为3?104
Pa ；过滤时间为500s
时，过滤压力差为9?104Pa 。则过滤时间为300s 时，过滤压力差为 C 。 A ．4?104Pa B ．5?104Pa C ．6?104Pa D ．7?104
Pa
（2）若恒速过滤300s 后改为恒压过滤，且已知恒速过滤结束时所得滤液体积为0.75m 3
，
过滤面积为1m 2，恒压过滤常数为K=5?10-3m 2/s ，q e =0m 3/m 2(过滤介质的阻力可以忽略)。则再恒压过滤300s 后，又得滤液体积为 D 。
A ．0.386m 3
B ．0.486m 3
C ．0.586m 3
D ．0.686m 3
解：(1) 由 b a p +=?θ
得
b
a b a +=?+=?50010
91001034
4
两式相减，得 a 4001064
=?，150400
1064
=?=
a
所以 150001*********=?-?=b
所以 Pa p 41066000015000300150?==+?=?
(2) 由 ()()()R R e R K q q q q q θθ-=-+-22
2
得 ()()R R K q q θθ-=-2
2
()()R R R R K A V K q q θθθθ-+??
? ??=
-+=
2
2
()4361.10625.230010
575.03
2
==
??+=
-
2
3
/6861.075.04361.1m m q =-=?
18、对某悬浮液进行恒压过滤。已知过滤时间为300s 时，所得滤液体积为0.75m 3，且过滤面积为1m 2，恒压过滤常数K=5?10-3m 2/s 。若要再得滤液体积0.75m 3，则又需过滤时间为 C 。
A ．505s
B ．515s
C ．525s
D ．535s
解：由 θK q q q e =+22
得 2
2q K q q e -=θ
所以 625.075
.0275
.030010
522
3
2
=?-??=
+=
-q
q K q e θ
82510
55
.1625.025.123
2
2
=???+=
+=
-K
q
q q e θ
s 525300825=-=?θ
19、用一个截面为矩形的沟槽，从炼油厂的废水中分离所含的油滴。拟回收直径200μm 以上的油滴。槽的宽度为4.5m 深度为0.8m 。在出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从顶部移去。油的密度为870Kg/m 3，水温为20℃，若每小时处理废水1560m 3
，求所需槽的长度L 为多少？已知20℃水密度为998.2Kg/m 3
，粘度为1.005mPa ·S 。（10分）
解：假定油滴沉降为滞流区
则沉降速度u t =（200×10-6）2×（870﹣998.2）×9.81/18×1.005×10-3 =﹣2.78×10-3m/s
负号说明油滴向上运动
校核 R e =200×10-6
×2.78×10-3
×998.2/1.005×10-3
=0.55﹤1 假设成立 水流过沉降槽速度 u=V S /Bh=（1560/3600）/4.5×0.8=0.12 m/s 据降沉室分离条件 L/u ≥H/u t
则L ≥Hu/ u t ≥（0.8×0.12）/2.78×10-3
≥34.5m
即所需槽的长度L 为34.5m
20、某板框过滤机在恒压下过滤某悬浮液，4h 后得滤液80m 3，过滤介质阻力忽略不计，
滤饼不可压缩，试求；（1）若在过滤2h ，又可得滤液多少m 3
。
（2）若过滤压力加倍，滤饼不可压缩，也过滤4h ，可得滤液多少m 3。
解：（1）V 2=KA 2θ； 802= KA 24； → KA 2=1600m 4
/h
（80+V ）2=1600（4+2）→ V=17.99m 3 即又得滤液17.99m 3. （2）K=2k Δp 1-S =2K Δp ∴k ˋ=2k k ˋA 2=3200 m 4/h V ‘2= k ˋA 2θ V ‘=（3200×4）1/2=113.14m 3
沉降与过滤一章习题及答案 一、选择题 1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2 kg/m 3粘度为100.5×10-5 Pa ·s ）。A ?A 4000 mPa ·s ； ?B 40 mPa ·s ； ?C 33.82 Pa ·s ； ?D 3382 mPa ·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D A ．m μ302?； B 。m μ32/1?； C 。m μ30； D 。m μ302? 3、降尘室的生产能力取决于 。 B A ．沉降面积和降尘室高度； B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； D ．降尘室的宽度和高度。 4、降尘室的特点是 。D A ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大； D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低 5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C A ．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的水平流速； D ．颗粒的形状 6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。C 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. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。D 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 8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。C A ．尺寸大，则处理量大，但压降也大； B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小； C ．尺寸小，则处理量小，分离效率高； D ．尺寸小，则分离效率差，且压降大。 9、恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的 。 B A. 1 倍； B. 2 倍； C.2倍； D.1/2倍 10、助滤剂应具有以下性质 。B 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 11、助滤剂的作用是 。B A ． 降低滤液粘度，减少流动阻力； B ． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； C ． 帮助介质拦截固体颗粒； D ． 使得滤饼密实并具有一定的刚性 12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。B A ．面积大，处理量大； B ．面积小，处理量大； C ．压差小，处理量小； D ．压差大，面积小 13、以下说法是正确的 。B A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比; B. 过滤速率与A 2成正比; C. 过滤速率与滤液体积成正比; D. 过滤速率与滤布阻力成反比 14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。
萃取 1．萃取操作所依据的原理是（）不同。 A. 沸点 B. 熔点 C. 吸附力 D. 溶解度 答案：D 2．萃取操作后的富溶剂相,称为（）。 A. 萃取物 B. 萃余物 C. 滤液 D. 上萃物 答案：B 3．油脂工业上,最常来提取大豆油,花生油等的沥取装置为（）。 A. 篮式萃取塔 B. 喷雾萃取塔 C. 孔板萃取塔 D. 填充萃取塔 答案：A 4．萃取液与萃余液的比重差愈大,则萃取效果（）。 A. 愈好 B. 愈差 C. 不影响 D. 不一定 答案：A 5．将植物种籽的籽油提取,最经济的方法是（）。 A. 蒸馏 B. 萃取 C. 压榨 D. 干燥 答案：B 6．萃取操作的分配系数之影响为（）。 A. 分配系数愈大,愈节省溶剂 B. 分配系数愈大,愈耗费溶剂 C. 分配系数愈大,两液体的分离愈容易 D. 分配系数愈小,两液体愈容易混合接触. 答案：C 7．选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这中萃取剂应具备的性质是( ). A. 溶于水,且必须易与碘发生化学反应 B. 不溶于水,且比水更容易使碘溶解 C. 不溶于水,且必须比水密度大 D. 不溶于水,且必须比水密度小 答案：B 8．在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为（）。 A.浓度比 B.萃取率 C.分配系数 D.分配比 答案：C 9．有4 种萃取剂，对溶质A 和稀释剂B 表现出下列特征，则最合适的萃取剂应选择____ A. 同时大量溶解A 和B B. 对A 和B 的溶解都很小 C. 对A 和B 的溶解都很小 D. 大量溶解B 少量溶解A 答案：D 10．对于同样的萃取相含量，单级萃取所需的溶剂量____ A. 比较小 B. 比较大 C. 不确定 D. 相等 答案：B 11．将具有热敏性的液体混合物加以分离常采用______方法 A. 蒸馏 B. 蒸发 C. 萃取 D. 吸收 答案：C 12．萃取操作温度一般选___A__ A. 常温 B. 高温 C. 低温 D. 不限制 干燥
化工原理（上）复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。 2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。 3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。 4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流 体） 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小） 7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高 度）有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则 扬程（不变）。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数， 关键是（增大αo）。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为 1×105 Pa）。 12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。（大于、 小于、等于） 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则 该流体的流量为（10.60 ）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。 14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的 流速是粗管内的（4 ）倍。 15.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。 17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速的 增加而（增大）。 18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃， 则并流时的Δt m= （43.5 ）℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A腐 蚀性介质）流体应走管内。
《化工原理》实验教学大纲 实验名称：化工原理 学时：32学时 学分：2 适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。 执笔人：傅家新，王任芳 审订人：吴洪特 一、实验目的与任务 化工原理实验课是化工原理课程教学中的一个重要教学环节，其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析和解决工程问题的能力，并在实验中学会一些操作技能。 二、教学基本要求 化工原理实验由基础型实验、综合型试验、设计型实验和仿真型实验几部分组成。学生在进实验室之前应做好实验预习，了解实验装置流程及实验操作，掌握实验数据处理中的一些技巧，为能顺利完成实验做好准备。 三、实验项目与类型 注：本实验装置都可以开验证型实验，同时可以开设综合、设计和研究型实验。各专业可根据专业需要和实验学时进行选择和组合。 四、实验教学内容及学时分配 实验一离心泵性能测定（1验证）（4学时）1．目的要求 了解离心泵的操作；掌握离心泵性能曲线的测定方法；了解气缚现象；掌握离心泵的操作方法。 2．方法原理 依据机械能衡算式对离心泵作机械能衡算可得H~Q线，利用马达-天平测功器可测得N~Q线，利用有效功与轴功的关系可得η~Q线。 3．主要实验仪器及材料
离心泵性能曲线测定装置一套。 4．掌握要点 注意离心泵的气缚与气蚀现象。 5．实验内容： 测定离心泵在恒定转速下的性能曲线。 实验一离心泵性能测定—汽蚀现象测定（2演示） （2学时） 1. 目的要求 通过对离心泵汽蚀特性曲线的测定，以便在离心泵的安装过程中正确掌握其安装高度。 2．方法原理 离心泵汽蚀特性结合机械能衡算式。 3．主要实验仪器及材料 离心泵汽蚀现象测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验二 流体流动阻力测定（1验证） （4学时） 1． 目的要求 掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系。 2．方法原理 由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。 3．主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验二 流体流动阻力测定（2综合） （6学时） 2． 目的要求 掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系，测定阀门及突然扩大的局部阻力。 2．方法原理 由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。 管路局部阻力损失可表示)2/(h 2 g u f ζ=，只要测定出阀门两端的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~ζ关系。 3．主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验三 板框过滤实验（1验证） （4学时）
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】 密度为1030kg/m 3、直径为400m μ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 ρ=，黏度.524110Pa s μ-=?? 颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=? 假设为过渡区，沉降速度为 ()(.)()./..11 2 2 223 34 5449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ --??-???==??=? ???????????? 验算 .Re ..45 4101790．835 =24824110 p t d u ρμ--???==? 为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m 3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 ()/2 18t p p u d g ρρμ=- 由此式得（下标w 表示水，a 表示空气） ()()22 18= p w pw p a pa t w a d d u g ρρρρμμ--= pw pa d d = 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==?? ./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==?? 已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ=，代入上式得 .961pw pa d d = = ·
【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 μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -??，颗粒密度为4000kg/m 3。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m 3的气体 解 已知,/./.6336101040001121810pc p d m kg m kg m Pa s ρρμ--=?===??,, (1) 沉降速度计算 假设为层流区 () .()(.) ./.2626 9811010400011001181821810pc p t gd u m s ρρμ ---??-= ==?? 验算..Re .66 101000111000505221810pc t d u ρ μ --???= ==
流体流动阻力的测定 1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽？怎样才能迅速地排尽？为什么？如何检验管路中的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。 2.以水为介质所测得的？~Re关系能否适用于其他流体？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化 3?在不同的设备上（包括不同管径），不同水温下测定的?~Re数据能否关联在同一条曲线上？ 答:不能，因为Re二du p仏与管的直径有关 离心泵特性曲线的测定 1.试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？本实验中，为了得到较好的实验效果，实验流量范围下限应小到零，上限应到最大，为什么？ 答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机 （2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 （3）泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？随着流量的增大，泵进、出口压力表分别有什么变化？为什么？ 答：当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受
外网特性曲线影响造成的 恒压过滤常数的测定 1.为什么过滤开始时，滤液常常有混浊，而过段时间后才变清？ 答：开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但当形成较密的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变清。? 2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象？怎样解释？如何对待第一点数据？ 答：一般来说，第一组实验的第一点△ A A q会偏高。因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时，在计量桶上升1cm 时停止计时，但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液，而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算，从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。 3?当操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样重量的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？ 答：影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的 颗粒特性，滤饼的厚度。由公式K=2I A P1-s, T=qe/K可知，当过滤压强提高一倍时，K增大，T减小，qe是由介质决定，与压强无关。 传热膜系数的测定 1.将实验得到的半经验特征数关联式和公认式进行比较，分析造成偏差的原因。 答：答：壁温接近于蒸气的温度。 可推出此次实验中总的传热系数方程为 其中K是总的传热系数，a是空气的传热系数，02是水蒸气的传热系数，3是铜管的厚度，入是铜的导热系数，R1、R2为污垢热阻。因R1、R2和金属壁的热阻较小，可忽略不计，则Tw- tw,于是可推导出，显然，壁温Tw接近于给热系数较大一侧的流体温度，对于此实验，可知壁温接近于水蒸气的温度。
CHAPTER1流体流动 一、概念题 1．某封闭容器内盛有水，水面上方压强为p 0，如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R 1、R 2和R 3，试判断： 1）R 1 R 2（＞，＜，＝）； 2）R 3 0（＞，＜，＝）； 3）若水面压强p 0增大，则R 1 R 2 R 3 有何变化（变大、变小，不变） 答：1）小于，根据静力学方程可知。 2）等于 · 3）变大，变大，不变 2．如图所示，水从内径为d 1的管段流向内径为d 2管段，已知122d d =，d 1管段流体流动的速度头为0.8m ，m h 7.01=，忽略流经AB 段的能量损失，则=2h _____m ，=3h m 。 答案：m h 3.12=，m h 5.13= g u h g u h 222 2 2211+ =+
122d d =， 2)2 1 ()( 12122112u u d d u u === 421 22u u =∴，m g u g u 2.024122122== m h 3.12=∴ 、 m g u h h 5.122 2 23=+= 3．如图所示，管中水的流向为A →B ，流经AB 段的能量损失可忽略，则p 1与p 2的关系为 。 21)p p A > m p p B 5.0)21+> m p p C 5.0)21-> 21)p p D < 答：C 据伯努利方程 2 212 2 2 p u gz p u gz B B A A ++ =++ ρρρρ ) (2 )(2221A B A B u u z z g p p -+ -+=ρ ρ , ) (2 5.02 221A B u u g p p -+ -=ρ ρ ,A B u u <,g p p ρ5.021-<∴ 4．圆形直管内，Vs 一定，设计时若将d 增加一倍，则层流时h f 是原值的 倍，高度湍流时，h f 是原值的 倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。
化工原理-第五章-颗粒的沉降和流态化 一、选择题 1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 D （设沉降区为层流）。 ?A 4000 mPa·s ； ?B 40 mPa·s ； ?C 33.82 Pa·s ； ?D 3382 mPa·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 D 。 A ．m μ302?； B 。m μ32/1?； C 。m μ30； D 。m μ302? 3、降尘室的生产能力取决于 B 。 A ．沉降面积和降尘室高度； B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； D ．降尘室的宽度和高度。 4、降尘室的特点是 。D A ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大； D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低 5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 C 无关。 A ．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的水平流速； D ．颗粒的形状 6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 C 。 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. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径
第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】 密度为1030kg/m 3 、直径为400m μ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 ρ=，黏度.524110Pa s μ-=?? 颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=? 假设为过渡区，沉降速度为 ()(.)()./..11 2 2 223 34 5449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ --??-???==??=? ???????????? 验算 .Re ..45 4101790．835 =24824110 p t d u ρμ--???==? 为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m 3 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 ()/2 18t p p u d g ρρμ=- 由此式得（下标w 表示水，a 表示空气） ()()22 18= p w pw p a pa t w a d d u g ρρρρμμ--= pw pa d d = 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==?? ./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==?? 已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ=，代入上式得 .961pw pa d d = = 【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 μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -??，颗
精品文档 《化工原理》考试试题 一、选择与填空 1. 在层流流动中，若流体的总流量不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2. 流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数与和有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则仅与有关。 3. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。 4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将。 B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。 B. Q增大，η先增大后减小； 6. 若沉降室高度降低，则沉降时间下降；；生产能力. 不变。 7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为（θ的单位为s），则K为 m2/s，qe为m3/ m2，为s。 8. 在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、 和。 二、解释下列概念或术语 1. 质量流速 2. 汽蚀余量 3. 过滤速率 化工原理（上）练习题 一、填空 1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前 _ 、启动后通过__ 调节流量；住复泵 启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。 2.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍时，则水的流量为原来流量的_______倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。 3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种，一般以________来区分，前者值为___ ____，后者值为___ ____；而两者的本质区别在于流体流动 时。 4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系，可用图表示，根据两者关系及流动状态，可将图分为四个区，其中，滞流区λ与Re ，完全湍流区λ与Re 。
化工原理实验思考题 实验一：柏努利方程实验 1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测 压管中的液柱高度H 并回答以下问题： （1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化这一现象说明了什么这一高度的物理意义是 什么 答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。 （2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度为什么 答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。这一现象说明各测压管总能量相等。 2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H /并回 答以下问题： （1） 各H /值的物理意义是什么 答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。
（2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。 答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 （3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大 （4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以看出2 2 u d l H f ??=λ与 管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度 H 2222d c u u =22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答：注：A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速： 135.00145.036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 （m/s ） A 点全开时的流速： 269.00145 .036004 16.0360042 2=???=???=ππd Vs u A 全 （m/s ） C 点半开时的流速： 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 半 （m/s ）
恒压过滤常数测定实验 一、实验目的 1. 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 2. 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。 3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的方法。 4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。 二、基本原理 过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。 过滤速度u 定义为单位时间单位过滤面积通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）△p，滤饼厚度L 外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动围，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： （1） 式中：u —过滤速度，m/s ； V —通过过滤介质的滤液量，m 3 ； A —过滤面积，m 2 ； τ —过滤时间，s ； q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2 ； △p —过滤压力（表压）pa ； s —滤渣压缩性系数； μ—滤液的粘度，Pa.s ； r —滤渣比阻，1/m 2 ； C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3 /m 3 ； Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ′ —滤渣比阻，m/kg ；
C —单位滤液体积的滤渣质量，kg/m3。 对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和△p都恒定，为此令： （2） 于是式（1）可改写为： （3）式中：K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m2/s 将式（3）分离变量积分，整理得： （4） 即V2+2VV e=KA2τ （5） 和从0到积分，则： 将式（4）的积分极限改为从0到V e V e2=KA2τ （6）将式（5）和式（6）相加，可得： 2(V+V e)dv= KA2(τ+τe) (7) 所需时间，s。 式中：—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量Veτ e 再将式（7）微分，得： 2(V+V e)dv= KA2dτ （8）将式（8）写成差分形式，则 （9）式中：Δq—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2； Δτ—每次测定的滤液体积所对应的时间，s； —相邻二个q值的平均值，m3/ m2。 以Δτ/Δq为纵坐标，为横坐标将式（9）标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距， 斜率：S= 截距：I= q e 则，K= ,m2/s
一、判断题 1.物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分离因数。（√） 2.旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气体的设备。 (√) 3.恒压过滤时过滤速度随过程的进行不断下降。 （√） 4.降尘室的生产能力与其沉降面积和粒子的沉降速度，以及降尘室的高度有关。 （×） 5.非均相物系分离按操作原理主要有沉降、过滤、压榨、离心分离、吸收和萃取。 （×） 6.用旋风分离器来分离含尘气体中的尘粒，若进口气速增加则分离效率提高，其压降上升。 （√） 二、填空题 1.除去液体中混杂的固体颗粒一般可采用（）、（）、（）。 重力沉降；过滤；离心分离等 2. 混合物内部均匀且没有相界面者称为（），若混合物内部存在一个以上的相，且向界面两侧的物料性质有差别者为（）。 均相混合物（均相物系）；非均相混合物（非均相物系）
3.按照固体颗粒在介质中的沉降速度不同，把固体颗粒分成大小不同的几部分的分离方法称为（）。 分级沉降法 4.含尘气体通过沉降室所经历的时间（）尘粒从室顶沉降到室底所需时间，尘粒便可分离出来。 大于或等于 5、（）是指能被旋风分离器完全分离的最小颗粒直径。 临界直径 6、过滤是以某种多孔物质为（），在外力的作用下使（）流体通过介质的孔道，而（）颗粒被截留，从而实现分离的操作。 介质；连续相；分散相 7、过滤可分为（ )和（）两大类。 饼层过滤；深层过滤 8、分离因数是指离心机所产生的（）与（）之比。 离心力；重力 三、选择题 1. 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
化工原理练习题（过滤） 一、填空题 1.用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量 ，生产能 力 。 2. 转筒真空过滤机，转速为n(r/min)，转鼓表面积为A ，转鼓的沉浸度为,?则过滤周 期为 (min)，在一个过滤周期中过滤时间为 (min)，过滤面积为 。 3.在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为θ，获得的滤液量为V ，现仅将过滤压差 增加2倍，则过滤时间变为 (设滤饼不可压缩，且介质阻力不计)。 4.对板框式过滤机，洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ，洗水走过的距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ，洗涤速率（ W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )(θ 的定量关系为 。 5.对叶滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为_______,洗水走过的距离W L 和滤 液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为________,洗涤速率( W d dV )θ与过滤终了时的过滤速率（E d dV )θ 的定量关系为_______。 6. 转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就 越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。 二、计算题 1.设过滤常数为)/(2h m K ，过滤介质的当量滤液体积为)(3m Ve ,过滤时间为θ，拆装 等辅助时间为D θ，过滤面积为A ，滤饼不需洗涤，试推导恒压板框过滤机生产能力达到最 大时的过滤时间表达式。 2. 某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为h 2，已知第h 1过滤得3 8m 滤液， 滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求： （1）第h 2可得多少过滤液； （2）过滤h 2后用32m 清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤， 求洗涤时间； （3）若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？ （4）若过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少？ 3.在)2(7.202atm kPa 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为h 3，其中过滤h 5.1，滤饼不需洗涤。已知每获31m 滤液得滤饼305.0m ,操作条件下过滤常数
第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】密度为1030kg/m 3、直径为400m μ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 ρ=，黏度.524110Pa s μ-=??颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=?假设为过渡区，沉降速度为 ()(.)()./..1 12 2 2 2 3 3 4 5 449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ--??-???==??=????????????? 验算 .Re ..45 4101790．835=248 24110p t d u ρμ--???==?为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m 3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 ()/2 18t p p u d g ρρμ =-由此式得（下标w 表示水，a 表示空气） ()()22 18= p w pw p a pa t w a d d u g ρρρρμμ-- =pw pa d d = 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==??./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==??已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ= ，代入上式得 .961 pw pa d d = 【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 μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -??，颗粒密度为
1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封？液封高度如何计算？ 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力.0.1 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)X10.2/Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)X10.2/Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量
为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义？ 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义？ 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 （4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？ 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制（5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数？ 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。 2对流给热系数测定 1. 答：冷流体和蒸汽是并流时，传热温度差小于逆流时传热温度差，在相同进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答：不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升
浙江科技学院 实验报告 课程名称：化工原理 实验名称：恒压过滤常数测定实验学院：生物与化学工程学院专业班：化学工程与工艺111 姓名：王建福 学号：5110420006 同组人员：杨眯眯张涛 实验时间: 2013 年11月14日 指导教师：诸爱士
一、实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：恒压过滤常数测定实验 三、实验目的和要求： 1.熟悉板框压滤机的构造和操作方法； 2.通过实验,验证过滤基本原理； 3.学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数S 的方法； 4.了解操作压力对过滤速率的影响。 四、实验内容和原理 实验内容：测定时间与滤液量的变化关系，绘制相关图表，求出过滤常数K 及压缩性指数S 。 实验原理：过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。 影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数范围内，过滤速率计算式为： L p a K u μεε?-=22 3')1(1 (1) u ：过滤速度，m/s K ’：康采尼常数，层流时，K ’＝5.0 ε：床层空隙率，m 3/m 3 μ：滤液粘度，Pas a ：颗粒的比表面积，m 2/m 3 △p ：过滤的压强差，Pa L ：床层厚度，m 恒压过滤时，令k=1/μr ’v ，K=2k △p 1-s ，q=V/A ，q e =Ve/A ，对(2)式积分得： (q+q e )2=K(τ+τe ) (3) K 、q 、q e 三者总称为过滤常数，由实验测定。 对（3）式微分得： 2(q+q e )dq=Kdτ e q K q K dq d 22+=τ (4) 用△τ/△q 代替dτ/dq ，在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔△τi ，和对应的滤液体积△ V i ，可计算出一系列△τi 、△q i 、q i ，在直角坐标系中绘制△τ/△q ～q 的函数关系，得一直线，斜率为2/K ，截距为2q e /K ，可求得K 和q e ，再根据τe =q e 2/K ，可得τe 。 改变过滤压差△p ，可测得不同的K 值，由K 的定义式两边取对数得： lgK=(1-S)lg(△p)+lg(2k) (5) 在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ～lg(△p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-S)，可得滤饼压缩性指数S ，进而确定物料特性常数k 。