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問答題 直徑為0.1mm的球形顆粒懸浮于水中，現(xiàn)采用重力過濾法分離。已知介質(zhì)阻力可以忽略，濾餅不可壓縮，空隙率為0.6，懸浮液中固相的體積分?jǐn)?shù)為0.1，懸浮液的最初深度為1m。水的黏度為1×10^-3Pa·s，密度為1000kg/m³。
（1）如果忽略顆粒的沉降速度，求濾出一半水分所需的時(shí)間及當(dāng)時(shí)的濾餅厚度和懸浮液層的厚度；
（2）如果顆粒沉降可在瞬間完成，求濾出一半水分所需的時(shí)間及當(dāng)時(shí)的濾餅厚度和懸浮液層的厚度。

參考答案：

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1.問答題用板框過濾機(jī)恒壓過濾料液，過濾時(shí)間為1800s時(shí)，得到的總濾液量為8m³，當(dāng)過濾時(shí)間為3600s時(shí)，過濾結(jié)束，得到的總濾液量為11m³，然后用3m³的清水進(jìn)行洗滌，試計(jì)算洗滌時(shí)間（介質(zhì)阻力忽略不計(jì)）。

參考答案：

dV/dt=（KA²）/（2V）

2.問答題 實(shí)驗(yàn)室小試中，在100kPa的恒壓下對某懸浮液進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)，測得qe為0.01m³/m²，過濾常數(shù)K為1.936×10^-4m²/s，懸浮液中固體顆粒密度為2000kg/m³，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.07，濾餅不可壓縮，含水量為30%（質(zhì)量）。如果用一個(gè)直徑1.5m，長10m的轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)處理這種懸浮液，轉(zhuǎn)筒浸沒角為120°，轉(zhuǎn)速為0.5r/min，操作真空度為80kPa，其他條件與小試實(shí)驗(yàn)相同。求：
（1）過濾機(jī)的生產(chǎn)能力；
（2）濾餅厚度。

參考答案：

3.問答題 板框壓濾機(jī)有20個(gè)板框，框的尺寸為450mm×450mm×20mm，過濾過程中，濾餅體積與濾液體積之比為0.043m³/m³，濾餅不可壓縮。實(shí)驗(yàn)測得，在50.5kPa的恒壓下，過濾方程為（q，t的單位分別是m³/m²和s）。求：
（1）在50.5kPa恒壓過濾時(shí)，框全充滿所需要的時(shí)間；
（2）初始?jí)翰顬?0.5kPa恒速過濾，框全充滿的時(shí)間和過濾結(jié)束時(shí)的壓差；
（3）操作從50.5kPa開始，先恒速過濾至壓差為151.5kPa，然后恒壓操作，框全充滿所需要的時(shí)間。

參考答案：

4.問答題 恒壓操作下過濾試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下，求過濾常數(shù)K、q_e。

參考答案：

由圖可知直線的斜率為1889，截距為193.5
所以過濾常數(shù)K=1/1889=5.29×10^-4m²/s

5.問答題用過濾機(jī)過濾某懸浮液，固體顆粒的體積分?jǐn)?shù)為0.015，液體粘度為1×10^-3Pa·s。當(dāng)以98.1kPa的壓差恒壓過濾時(shí)，過濾20min得到的濾液為0.197m³/m²，繼續(xù)過濾20min，共得到濾液0.287m³/m²，過濾壓差提高到196.2kPa時(shí)，過濾20min得到濾液0.256m³/m²，試計(jì)算q_e，r₀，s以及兩壓差下的過濾常數(shù)K（濾液黏度為1×10^-3Pa·s）。

參考答案：