第3-4章 粉体填充与堆积特性粉体的湿润特性
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粉体工程与设备思考题第一章概述1、什么是粉体?粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。
2、粉体颗粒的种类有哪些?它们有哪些不同点?分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒原级颗粒:第一次以固体存在的颗粒,又称一次颗粒或基本颗粒。
从宏观角度看,它是构成粉体的最小单元。
粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关,它的单独存在的颗粒大小和形状有关。
能够真正的反应出粉体物料的固有特性。
聚集体颗粒:由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。
又称为二级颗粒。
聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。
主要再粉体物料的加工和制造中形成。
凝聚体颗粒:在聚集体颗粒之后形成,又称为三次颗粒。
它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。
各颗粒之间以棱和角结合,所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。
比聚集体颗粒大得多。
也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。
原级颗粒或聚集体的粒径越小,单位表面的表面力越大,越易于凝聚。
絮凝体颗粒:在固液分散体系中,由于颗粒间的各种物理力,迫使颗粒松散地结合在一起,所形成的的粒子群。
很容易被微弱的剪切力所解絮。
在表面活性剂作用下自行分解。
颗粒结合的比较:絮凝体<凝聚体<聚集体<原级颗粒3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态?分为三种状态:凝聚体(以面相接的原级粒子)、聚集体(以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着)、絮凝体4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么?什么作用力起主要作用?主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。
德华力、静电力、液桥力。
在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。
而在非常干燥的条件下则是由德华力引起的。
空气相对湿度超过65%,主要以液桥力为主。
第二章粉体粒度分析及测量1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种?各自的物理意义什么?三轴径:颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值当量径:颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径定向径:在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。
粉体第2章作业题1、证明:DnL·DLS=DnS2;DnL·DLS·DSV=DnV32、求:边长为a的正方形和正三角形片状颗粒的Feret径。
3、求边长为m的正方形片状颗粒的Martin径。
4、求底面直径为10,直径:高度=1:1的圆柱形颗粒的球形度。
5、用安德烈移液管测得某火力发电厂废气除尘装置所收集的二种烟灰的粒度分布情况如下表。
若服从R―R分布,试求:(1)分布特征参数De和n;(2)二种粉体何者更细?何者粒度分布更集中?第3章粉体的填充与堆积特性作业题1、将粒度为D1>D2>D3的三级颗粒混合堆积在一起,假定大颗粒的间隙恰被次一级颗粒所充满,各级颗粒的空隙率分别为ε1=0.42,ε2=0.40,ε3=0.36,密度均为2780kg/m3。
试求:(1)混合料的空隙率;(2)混合料的容积密度;(3)各级物料的质量配合比。
2、根据下表数据,按最密填充原理确定混凝土中砂子的粒径及各组分的配合比,并计算混凝土混合物的最大表观密度和最小空隙率。
(已知:D碎石/D砂=D砂/D水泥)粒径/mm 空隙率/% 密度/kg/m3物料名称碎石D1=32 48 2500砂子D2 42 2650水泥D3=0.025 50 31003、根据容积密度、填充率和空隙率的定义,说明:(1);(2);(3)4、某粉体的比重为m,在一定条件下堆积的容积密度为其真密度的60%,试求其堆积空隙率。
5、某粉料100kg,在一定堆积状态下,其表观体积为0.05m3。
求:该粉体的堆积密度、填充率和空隙率。
(ρP=2800kg/m3)6、已知:粉料(ρP=2700kg/m3)成球后ε=0.33,并测得料球含水量为13%(以单位质量干粉料计),试求料球的空隙饱和度ψs。
第4章作业题1、试计算直径为10、1.0、0.1、0.01、0.001μm的球形颗粒群形成的T孔隙和R孔隙入口在20℃水中的抽吸压力。
(20℃时,水的表面张力为72.75′10-3N/m)2、二个直径为1mm的玻璃球相接触,接触点含水,钳角为600。