Гидродинамика неоднородных систем
Задача 2.1 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорость осаждения шарообразных частиц кварцевого песка плотность 2600кг/м3 и диаметром 10мкм: а) в воде при 15°С; б) в воздухе при 15°С и 500°С.
Ответ: а) 7,65*10-5 м/с, б) 7,87*10-2 м/с, в) 3,93*10-3 м/с, не полное соответствие с ответами по задачнику по первому случаю а) 8,72*10-5 м/с, остальные совпадают.
Скачать решение задачи 2.1 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.2 (задачник Романков, Флисюк) Найти отношение диаметров шарообразных частиц свинцового блеска плотностью 7800 кг/м3 и кварца плотностью 2600 кг/м3, осаждающихся при ламинарном режиме обтекания частиц с одинаковой скоростью в воздухе и в воде.
Ответ: d2/d1 = 0,577 и 0,485, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.2 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.3 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорость воздуха (при 60°С) в вертикальной трубе-сушилке, обеспечивающую восходящее движение частиц 200 кг/м3 и диаметром 3 мм
Ответ: w = 13,8 м/с, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.3 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.4 (задачник Романков, Флисюк) Рассчитать необходимую скорость восходящего потока воздуха для сепарирования частиц диаметром менее 1,0 мм от более крупных. Температура воздуха 20°С; плотность частиц 3230 кг/м3.
Ответ: w = 9,67 м/с, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.4 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.5 (задачник Романков, Флисюк) Определить расстояние между полками пылеосадительной камеры (рис. 2.2), чтобы в ней успевали осаждаться частицы колчеданной пыли диаметром более 15 мкм. Остальные условия соответствуют примеру 2.6.
Рис. 2.2 – Пылеосадительная камера
Ответ: h = 0,225м, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.5 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.6 (задачник Романков, Флисюк) Определить размеры частиц пыли плотностью 3700 кг/м3, которые будут осаждаться в пылеосадительной камере (рис. 2.2) длиной 4,55 м, шириной 1,71 м и высотой 4,0 м с расстоянием между полками 100 мм при прохождении через нее 2000 м3/ч запыленного газа (расход отнесен к нормальным условиям) при температуре 400 °С и вязкости 0,03·10-3 Па·с.
Ответ: d = 8,09 мкм, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.6 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.7 (задачник Романков, Флисюк) Определить диаметр отстойника (рис. 2.3) для непрерывного осветления водной суспензии мела при температуре 35°С. Остальные условия принять как в примере 2.7.
Рис. 2.3 – Отстойник непрерывного действия
Ответ: D = 6,28 м, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.7 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.8 (задачник Романков, Флисюк) Как измениться производительность отстойника, если температуру осветляемой суспензии в нем повысить с 15 до 50°С? В обоих случаях режим обтекания частиц полагать ламинарным.
Ответ: увеличиться в 2 раза, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.8 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.9 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить плотность водной суспензии (массовая доля твердой фазы 10 %), если ее относительная плотность равна 3,0.
Ответ: ρ = 1070 кг/м3, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.9 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.10 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорости осаждения в воде продолговатых частиц угля и пластинчатых частиц, имеющих эквивалентный диаметр 2,0 мм. Температура воды 25 °С; плотности угля и сланца 1400 кг/м3 и 2200 кг/м3.
Ответ: woc = 0,0782 м/с и 0,107 м/с, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.10 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.11 (задачник Романков, Флисюк) Рассчитать эквивалентный диаметр частицы свинцового блеска угловатой формы, скорость осаждения которых в воде при 15°С равна 0,25м/с. Плотность частиц 7500кг/м3.
Ответ: dэ = 0,925 мм, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.11 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.12 (задачник Романков, Флисюк) Определить массу осадка влажностью 25%, собирающегося на фильтрующей перегородке в результате фильтрования 10м3 суспензии плотностью 1120 кг/м3 с массовой долей твердой фазы 20 %.
Ответ: Goc = 2990 кг, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.12 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.13 (задачник Романков, Флисюк) Определить массу (считая на сухое вещество) осадка, полученного в результате фильтрования водной суспензии с массовой долей твердой фазы 20% и получения 15м3 фильтрата.
Ответ: Gсух = 4200 кг, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.13 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.14 (задачник Романков, Флисюк) На опытном фильтре рабочей площадью 1,0·10-2 м2 было собрано за 10 мин 0,110 л и за 45 мин 0,250 л фильтрата. Вычислить время, необходимое для получения 65 л фильтрата при фильтровании той же суспензии при тех же условиях процесса. Поверхность промышленного фильтра составляет 4,2 м2.
Ответ: 18,5 мин, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.14 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.15 (задачник Романков, Флисюк) Определить время промывки осадка 4,0 л/м2 промывной жидкости при следующих значениях полученных опытным путем констант процесса: К = 2,62·10-7 м2/с и С = 1,64·10-3 м3/мг. В момент окончания предыдущего процесса фильтрования было собрано 15,5 л фильтрата с одного квадратного метра фильтрующей перегородки; свойства промывной жидкости и условия промывки идентичны свойствам фильтрата и условиям фильтрования.
Ответ: 11,14 мин, отличается от ответа в задачнике 8,73 мин, решение проверено ошибок нет.
Скачать решение задачи 2.15 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.16 (задачник Романков, Флисюк) Определить необходимую поверхность фильтрования рамного фильтр-пресса для получения 5м3 фильтрата в течении 2,5ч, если значения констант фильтрования К = 7,1·10-7 м2/с и С = 1,2·10-3м3/м2.
Ответ: S = 87,3 м2, отличается от ответа в задачнике 63,5 м2, решение проверено ошибок нет.
Скачать решение задачи 2.16 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.17 (задачник Романков, Флисюк) В барабанном вакуум-фильтре (рис. 2.4) фильтруется 3,0·10-3 м3/с суспензии, имеющей плотность 1200 кг/м3 и содержащей 20 % твердой фазы. Предварительно определенные при тех же условиях значения констант К = 1,03·10-5 м2/с и С = 5,4·10-3 м. Определить необходимую поверхность и частоту вращения барабана промышленного фильтра, если необходимая влажность осадка 30 % при опытном фильтровании достигается за 40 с. Активная фильтрующая поверхность барабанного вакуум-фильтра составляет 35 % от общей поверхности барабана.
Ответ: S = 17,6 м2 и n = 0,525 об/мин, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.17 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.18 (задачник Романков, Флисюк) Вычислить время промывки слоя осадка первоначально чистой водой и необходимое для промывки количество воды, если массовая концентрация отмываемого из осадка компонента должна быть 3,5·10-3 кг/л при ее значении в начале процесса промывки 120 кг/м3. Интенсивность промывки 0,110·10-3 м3/(м2-с), константа промывки Кп = 0,610, толщина слоя осадка 40 мм, поверхность фильтрующей перегородки 4,8 м2.
Рис. 2.4 – Барабанный вакуум-фильтр
Ответ: 32,2 мин и F = 1,12 м3, ответ с задачником по времени не одинаков 35,2 мин, решение проверено.
Скачать решение задачи 2.18 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.19 (задачник Романков, Флисюк) Каким образом изменится производительность барабанного вакуум-фильтра, если: 1) увеличить вдвое фильтрующую поверхность; 2) увеличить вдвое движущую разность давлений; 3) увеличить вдвое массовую концентрацию твердой фазы в исходной суспензии; 4) уменьшить вдвое вязкость фильтрата (например, повышением температуры суспензии).
Ответ; если вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата, производительность увеличится в 2 раза.
Скачать решение задачи 2.19 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.20 (задачник Романков, Флисюк) Воспользовавшись уравнением (2.7) и полагая С = 0, показать ориентировочно, как влияет изменение частоты вращения барабанного вакуум-фильтра (рис. 2.4) на его производительность (например, при увеличении частоты вращения на 50 %).
Ответ: при увеличении частоты вращения барабана на 50% производительность барабана увеличится в 2,25 раз.
Скачать решение задачи 2.20 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.21 (задачник Романков, Флисюк) Подобрать циклон типа НИИОГаза (см. рис. 2.8 п.14) для улавливания частиц пыли плотностью 1200 кг/м3 и наименьшим диаметром 15 мкм на потока воздуха, расход и температура которого 5100 м3/ч (при 0°С и 760 мм.рт.ст.) и 50°С соответственно.
Рис. 2.8 Экспериментальные данные о степени улавливания пыли в циклоне ЦН-15
Ответ: циклон типа ЦН-15, Р = 808 Па, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.21 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.22 (задачник Романков, Флисюк) Определить технологический тип и конструкцию центрифуги для периодического отделения n-нитроанилина от воды при массовой доле твердых частиц в суспензии 35 % и требуемой остаточной влажности кристаллического осадка 5%.
Ответ: Вертикальная подвесная центрифуга периодического действия, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.22 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.23 (задачник Романков, Флисюк) Определить технологический тип и конструкцию центри-щелочной очистки при плотности масла 900 кг/м3 и относительной плотности эмульсии 1,05.
Ответ: Сверхцентрифуга, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.23 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.24 (задачник Романков, Флисюк) Во сколько раз быстрее осаждаются одни и те же частицы в центрифуге по сравнению с осаждением в гравитационном отстойнике, если диаметр барабана 1,0м и n=600мин-1. Режим осаждения частиц в обоих случаях считать ламинарным.
Ответ: если принять скорость осаждения за единицу, то скорость центрифугирования будет в 200 раз выше, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.24 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.25 (задачник Романков, Флисюк) Пренебрегая трением вала в подшипниках и трением барабана о воздух, определить время разгона барабана центрифуги, в который загружено 300 кг суспензии. Внутренний диаметр и высота барабана 1,0 м и 0,78 м, его масса 200 кг. Рабочая частота вращения барабана 800 мин-1. Мощность электродвигателя 6,0 кВт; общий КПД η = 0,8. Коэффициент заполнения барабана суспензией 0,50.
Ответ: 70 с ответ отличается от задачника 78с, решение проверено ошибки нет.
Скачать решение задачи 2.25 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.26 (задачник Романков, Флисюк) В условиях предыдущей задачи, но с учетом трения вала в подшипниках и барабана о воздух определить требуемую мощность электродвигателя, если время разгона барабана центрифуги должно составлять 2,5 мин. Диаметр вала 70 мм; подшипники - шариковые; толщина стенки барабана 10 мм.
Ответ: N = 4,8 кВт, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.26 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.27 (задачник Романков, Флисюк) Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D=1,2м и Н=0,50м для фильтрования 50т/сут суспензии относительной плотности 1,8, с массовой долей твердой фазы 40 %; относительная плотность жидкой фазы составляет 1,1. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.
Ответ: принимаем 3шт, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.27 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.28 (задачник Романков, Флисюк) Определить изменение производительности фильтрующей центрифуги при увеличении частоты ее вращения вдвое, если образующийся осадок однородный и несжимаемый, а сопротивлением фильтрующей перегородки можно пренебречь.
Ответ: Увеличиться вдвое, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.28 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.29 (задачник Романков, Флисюк) Определить производительность (по питанию) отстойной центрифуги АОГ-1800 при температуре водной суспензии мела с наименьшим размером частиц 2 мкм, равной 40 С. Длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения n = 735 мин-1; КПД равен 0,45.
Ответ: V = 6,53 м3/ч, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.29 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.30 (задачник Романков, Флисюк) Во сколько раз производительность промышленной фильтрующей центрифуги типа АГ больше производительности геометрически подобной лабораторной модели, если размеры промышленной центрифуги в три раза превышают размеры модели. Частоты вращения барабанов, их времена заполнения и свойства суспензии и осадков одинаковы.
Ответ: производительность промышленной фильтрующей центрифуги типа АГ больше производительности лабораторной модели в 27 раз.
Скачать решение задачи 2.30 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.31 (задачник Романков, Флисюк) Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600 по водяной суспензии гипса с наименьшим размером частиц 2мкм и температурой суспензии 50°С. Диаметр сливного цилиндра барабана 480мм, длина зоны осаждения 350мм, частота вращения барабана n=1400мин-1.
Ответ: V = 5,07 м³/ч, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.31 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.32 (задачник Романков, Флисюк) Осаждение частиц какого размера обеспечит центрифуга НОГШ-230 при разделении 3,0 м3/ч водной суспензии каолина при 35°С? Диаметр сливного цилиндра барабана 180 мм, его длина 164 мм, частота вращения составляет 1600 мин-1.
Ответ: d = 6,15 мкм, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.32 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.33 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорость вертикального потока воздуха, необходимую для начала псевдоожижения слоя сферических частиц алюмосиликагеля размером 1,2 мм. Плотность частиц составляет 968 кг/м3. Температура воздуха 100°С. Определить также перепад статического давления на псевдоожиженном слое, если высота неподвижного слоя составила 400мм.
Ответ: wкp = 0,28 м/с, Р = 2280 Па, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.33 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.34 (задачник Романков, Флисюк) В условиях предыдущей задачи определить порозность и высоту псевдоожиженного слоя при скорости воздуха, в 1,7 раза превышающей скорость начала псевдоожижения.
Ответ: 0,48 и 0,462 мм, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.34 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.35 (задачник Романков, Флисюк) . Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля плотностью 660 кг/м3, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости потока 0,2 м/с и температуре 180°С. Определить также объемную долю частиц при скорости воздуха 0,4 м/с.
Ответ: d = 0,77мм, е = 0,5, ответ не совпадает по диаметру частиц в задачнике d = 0,5мм, проверено ошибок нет.
Скачать решение задачи 2.35 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.36 (задачник Романков, Флисюк) Цилиндровое масло, имеющее вязкость 18,0 Па·с и плотность 930 кг/м3, на 3/4 заполняет бак диаметром 900 и высотой 1100 мм. Определить необходимую мощность электродвигателя
Ответ: N = 137Вт, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.36 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.37 (задачник Романков, Флисюк) Определить, с какой частотой будет вращаться лопастная мешалка диаметром 0,5 м в разбавленном водном растворе при его температуре 64°С, если потребляемая электродвигателем мощность составляет 0,8 кВт, а физические свойства раствора можно принять как для воды при комнатной температуре.
Ответ: n = 240 об/мин, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.37 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.38 (задачник Романков, Флисюк) Лопастная мешалка диаметром d1 = D/4 заменена на меньшую диаметром d2 = D/4, где D - диаметр цилиндрического бака с перемешиваемой жидкостью. Какова будет частота вращения меньшей мешалки при прежней мощности электродвигателя, если режимы обтекания мешалок в обоих случаях ламинарные?
Ответ: частота вращения мешалки увеличиться в 1,3 раза, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.38 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)
Задача 2.39 (задачник Романков, Флисюк) Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для перемешивания технического глицерина вязкостью 1,6 Па·с и плотностью 1200 кг/м3 в баке диаметром 1,75 м при n = 500мин-1 и расходуемой мощности 17 кВт?
Ответ: d = 580 мм, совпадает с задачником.
Скачать решение задачи 2.39 (задачник Романков, Флисюк) (цена 100р)