粉體工程習(xí)題及答案(解題要點)

粉體第2章作業(yè)題

1、證明：DnL·DLS=DnS2；

DnL·DLS·DSV=DnV3

2、求：邊長為a的正方形和正三角形片狀顆粒的Feret徑。

3、求邊長為m的正方形片狀顆粒的Martin徑。

4、求底面直徑為10，直徑：高度=1：1的圓柱形顆粒的球形度。

5、用安德烈移液管測得某火力發(fā)電廠廢氣除塵裝置所收集的二種煙灰的粒度分布情況如下表。

若服從R―R分布，試求：（1）分布特征參數(shù)De和n；（2）二種粉體何者更細(xì)？何者粒度分布更集中？第3章粉體的填充與堆積特性作業(yè)題

1、將粒度為D1＞D2＞D3的三級顆粒混合堆積在一起，假定大顆粒的間隙恰被次一級顆粒所充滿，各級顆粒的空隙率分別為ε1=0.42，ε2=0.40，ε3=0.36，密度均為2780kg/m3。試求：

（1）混合料的空隙率；

（2）混合料的容積密度；

（3）各級物料的質(zhì)量配合比。

2、根據(jù)下表數(shù)據(jù)，按最密填充原理確定混凝土中砂子的粒徑及各組分的配合比，并計算混凝土混合物的最大表觀密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥）

物料名稱粒徑/mm空隙率/%密度/kg/m3碎石D1=32482500砂子D2422650水泥D3=0.0255031003、根據(jù)容積密度、填充率和空隙率的定義，說明：

（1）；（2）；（3）

4、某粉體的比重為m，在一定條件下堆積的容積密度為其真密度的60%，試求其堆積空隙率。

5、某粉料100kg，在一定堆積狀態(tài)下，其表觀體積為0.05m3。求：該粉體的堆積密度、填充率和空隙率。（ρP=2800kg/m3）6、已知：粉料（ρP=2700kg/m3）成球后ε=0.33，并測得料球含水量為13%（以單位質(zhì)量干粉料計），試求料球的空隙飽和度ψs。第4章作業(yè)題1、試計算直徑為10、1.0、0.1、0.01、0.001μm的球形顆粒群形成的T孔隙和R孔隙入口在20℃水中的抽吸壓力。（20℃時，水的表面張力為72.75′10-3N/m）

2、二個直徑為1mm的玻璃球相接觸，接觸點含水，鉗角為600。試計算水與玻璃球的接觸角為δ=0時水膜的附著力。（1.45′10-4N）

3、推導(dǎo)：

4、計算直徑為45μm的玻璃球填充層中水的毛細(xì)管上升高度（δ=0，Kc=9.8,T=20℃）。第5章作業(yè)題1、某土壤的三軸壓縮試驗結(jié)果如下：

水壓/kPa1.382.764.14破壞時垂直壓力/kPa4.556.838.98請畫出Mohr圓，并求破壞包絡(luò)線、內(nèi)摩擦系數(shù)μi及附著力。

2、對某庫侖粉體進行直剪試驗，在極限應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)垂直應(yīng)力為78.3kPa和105.0kPa時，剪切應(yīng)力相應(yīng)為72.46kPa和90.35kPa。求：（1）該粉體的附著力和內(nèi)摩擦角；（2）當(dāng)破壞剪應(yīng)力為50.0kPa時，垂直應(yīng)力為多大？第8章作業(yè)題1.用深度為1m的圓柱形沉降筒進行粉體自然沉降分級。設(shè)水溫為20℃，顆粒密度為3600kg/m3,若按5、15、30、60μm檔次分級，試確定各級顆粒分別取出的時間。

2.求棱長為1cm的鋁制立方體在密度為1420kg/m3、粘度為89.5Pa.S的葡萄糖水溶液中的沉降末速度（鋁制品的密度為2855kg/m3）。

3.比重為2.5，直徑為50μm的玻璃球在20℃水中沉降，試求：自由沉降時的終端沉降速度；玻璃球與水的質(zhì)量比為2時的終端沉降速度。

粒徑與粒度分布

思考題

1、DF、DH、DM及DF、DMax、DM的大小順序關(guān)系

2、DV、DS、D4、D3、D2、D1的大小順序及有關(guān)關(guān)系式。

3、球形度的意義，如何求顆粒的球形度？Carmman形狀系數(shù)能否大于1？

4、何為粒度分布函數(shù)？有何意義？

5、何為中位徑？中位徑與平均粒徑是否相同？

6、累積篩下和累積篩余的意義？二者曲線的交點在何處？累積篩下與分布函數(shù)密度有何關(guān)系？頻率分布函數(shù)與累積分布函數(shù)的關(guān)系？

7、個數(shù)平均徑與質(zhì)量平均徑有何換算關(guān)系？

8、正態(tài)粒度分布的中位徑與標(biāo)準(zhǔn)偏差如何確定？

9、對數(shù)正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差如何確定/

10、Rosin―Rammler分布函數(shù)中的De和n各有何意義？

11、粒度測量方法有哪些？

12、粉體細(xì)度表示方法。

練習(xí)題求邊長為a正方形和正三角形顆粒群的DF。求邊長為m正方形顆粒群的DM。求直徑與高度比為1：1的圓柱形顆粒的球形度。求邊長為x的立方體顆粒的φv、φs、φc。證明：DnL·DLS=DnS2；DnL·DLS·DSL=DnV3某粉體用系列標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后殘留于各層篩上的顆粒質(zhì)量分布如下表所示。篩孔尺寸/μm590574501423355＜355篩余質(zhì)量/%―20.532.935.510.11.0若該粉體服從對數(shù)正態(tài)分布，試求平均粒徑D1、D2、D3、D4、Ds、Dv及每kg質(zhì)量所含的顆粒數(shù)和比表面積（假定為球形顆粒，ρP=2650kg/m3）。

7、用安德烈移液管測得某火力發(fā)電廠廢氣除塵裝置所收集的二種煙灰的粒度分布情況如下表。粒徑/μm504030252015107531試樣A篩余/%2.06.01726415578869196.799.0試樣B篩余/%0.10.52.53.010203552637892若服從R―R分布，試求：（1）分布特征參數(shù)De和n；（2）二種粉體何者更細(xì)？何者粒度分布更集中？球磨機粉磨后石英顆粒的粒度分布分析數(shù)據(jù)如下：Dp/μm2482050100R/%97.59589724112已知密度為2650kg/m3，開頭系數(shù)為0.78，（1）試作R―R分布曲線，并求De和n；（2）用Matz式和Anselm式計算SW。

8、某粉體符合R―R分布，已知：R75μm=45%，R45μm=75%。求：（1）小于50μm的顆粒含量；（2）該粉體的特征粒徑。

9、二種粉體A、B，大于60μm的顆粒含量分別為30%和38%，小于10μm的顆粒含量分別為10%和15%。試求：（1）DeA和DeB；（2）二種粉體中小于30μm的顆粒含量；（3）比較哪種粉體粒度分布更集中？

10、一粉體符合對數(shù)正態(tài)分布，其幾何偏差為2.5，質(zhì)量中位徑為35.4μm。累積篩下為15.87%的粒徑為多大？累積篩下為84.13%的粒徑為多大？

11、圓柱形顆粒的底面直徑為D，高度為kD，試求當(dāng)k=1/4，1/2，1，2，4時的球形度。

答案——解題要點粉體第2章作業(yè)題

1、解題要點：分別將DnL、DLS和DSV表示式代入等式左邊，經(jīng)數(shù)學(xué)處理后即可證明。

2、解題要點：

（1）將顆粒視為無數(shù)個同樣的顆粒，且其分布是隨機的，。

（2）正方形的對角線和正三角形的邊長在任意方向是在測定方向上的投影即為該顆粒的Feret徑。

（3）顆粒群的Feret徑即為所有顆粒Feret徑的平均值。

（4）以正方形的對角線和正三角形的邊長在任意方向是在測定方向上的投影為積分函數(shù)，以其與測定方向的夾角為積分變量，在積分區(qū)間內(nèi)積分并除以積分區(qū)間即得結(jié)果。

3、解題要點：與第2題類似。

4、解題要點：

（1）求顆粒的體積和表面積；

（2）求等體積球的表面積；

（3）根據(jù)球形度的定義即可求得顆粒的球形度。

5、解題要點：

（1）分別在R—R圖中作出曲線；

（2）在圖中求出De和n；

（3）根據(jù)De和n的意義進行比較。

第3章習(xí)題

1、解題要點：

（1）按堆積體的總孔隙率與各組分材料的孔隙率的關(guān)系求混合料的孔隙率；

（2）用顆粒密度乘以（1-ε）可得；

（3）求出單位體積混合料中各級物料的質(zhì)量（密度與其所占體積之積），與混合料的容積密度之比即為配合比（百分?jǐn)?shù)表示）。

2、根據(jù)下表數(shù)據(jù)，按最密填充原理確定混凝土中砂子的粒徑及各組分的配合比，并計算混凝土混合物的最大表觀密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥）

物料名稱粒徑/mm空隙率/%密度/kg/m3碎石D1=32482500砂子D2422650水泥D3=0.0255031003、根據(jù)容積密度、填充率和空隙率的定義，說明：

（1）；（2）；（3）

4、解題要點：（1）Φ=1-ρB/ρP；（2）ε-1-Φ

5、解題要點：求出固體粉料所占體積后，用有關(guān)公式即可求得各堆積參數(shù)。

第4章習(xí)題

1、解題要點：分別將各顆粒粒徑及表面張力代入T孔隙和R孔隙抽吸壓力式。

2、解題要點：分別將各參數(shù)代入F計算式。3、推導(dǎo)：

4、解題要點：分別將各參數(shù)代入h計算式。

第5章習(xí)題1、解題要點：

（1）水壓為σ3，垂直壓力為σ1，根據(jù)Mohr圓圓心位置和半徑與二者的關(guān)系，確定并畫出各Mohr圓；

（2）作三個Mohr圓的公切線；

（3）由切線的斜率和截距求內(nèi)摩擦系數(shù)μi及附著力。

2、解題要點：將二組數(shù)據(jù)代入τ=μiσ+C求得C；將τ=50.0k