粉体工程作业答案

第一章 粉体基本性质 1-11-1 粉体是 细小颗粒状物料 的集合体。粉体物料是由无数颗粒构成的, 颗粒是粉体物料的 最小单元。 1-2 工程上常把在常态下以较细的粉粒状态存在的物料，称为粉体。 1-31-3 颗粒的 大小、分布、结构、形态和表面形态等因素，是粉体其他性能的基础。 1-4 构成粉体颗粒的大小，一般在几个纳米到几十毫米区间。 1-5 如果构成粉体的所有颗粒，其大小和形状都是一样的，则称这种粉体为单分散粉体。大 多数粉体都是由参差不齐的各种不同大小的颗粒所组成，这样的粉体称为多分散粉体 。粉 体颗粒的大小和在粉体颗粒群中所占的比例分别称为粉体物料的粒度和 粒度分布。 1-61-6““目”是一个长度单位，代表在1 平方英寸上的标准试验筛网上筛孔数量 。 1-71-7粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。粒度越小，颗粒越细 。所谓粒径，即 表示颗粒大小的 一因次尺寸 。 1-8 以颗粒的长度 l、宽度b、高度h 定义的粒度平均值称为 三轴平均径 ，适用于必须强调 长形颗粒存在的情况。 1-91-9 沿一定方向与颗粒投影轮廓两端相切的两平行线间的距离。称为弗雷特直径 。 沿一定方向将颗粒投影面积等分的线段长度称为马丁直径 。 1-101-10与颗粒同体积的球的直径称为等体积球当量径； 与颗粒等表面的球的直径称为等表面 积球当量径；与颗粒投影面积相等的圆的直径称为 投影圆当量径 (亦 称 heywood 径。   1-111-11 若以 Q 表示颗粒的平面或立体的参数， d 为粒径， 则形状系数 Φ 定义为 Q dn 若 以 S 表示颗粒的表面积， d 为粒径， 则颗粒的表面积形状系数形状系数Φs 定义为  s  S d2 ; 对于球形颗粒，Φs=；对于立方体颗粒，Φs= 6。若以 V 表示颗粒的体积，d 为粒径， V 3 则颗粒的体积形状系数 Φv 定义为 Φv = d 对于球形颗粒，Φv= 6 ；对于立方体颗 粒，Φv=1。 1-121-12 比表面积形状系数定义为 表面积形状系数与 体积形状系数 之比， 用符号 Φsv 表示： Φsv=  S  V, 对于球形颗粒和立方体颗粒，Φsv=6。 与颗粒等体积的球的表面积与颗粒的实际表面积之比称为Carman 形状系数 。用符号 Ψc 表示。 1-13 容积密度 ρB=(1-式中 ρp—— 颗粒密度；ε——空隙率。 1-14 ε 指空隙体积占粉体填充体积的比率-φ=1-(ρB/ρp)式中 φ——填充率 1-15 Gaudin-Schuhmann(高登-舒兹曼)方程 式中， U(Dp)为 累计筛下百分数(%) ， Dpmax 为最大粒径 ， q 为 Fuller 指数。 q=1/2 时为疏填充 ，q=1/3 时最密填充。 1-161-16 潮湿物料由于颗粒表面吸附水，颗粒间形成所谓液桥力，而导致粒间附着力的增大， 形成团粒。 由于团粒尺寸较一次粒子大， 同时， 团粒内部保持松散的结构， 致使整个物料堆 积率下降 。 1 1-17 一般地说， 空隙率随颗粒圆形度的降低而增高， 表面粗糙度越高的颗粒， 空隙率越 大 ；粒度越小，由于粒间的团聚作用，空隙率 越大 ，当粒度超过某一定值时，粒度大小 对颗粒体堆积率的影响已不复存在，此值为临界值。 1-18对粗颗粒，较高的填充速度会导致物料有 较小的松散密度的松散密度，但对于如面粉 那样具有粘聚力的细粉，降低供料速度可得到松散的堆积。 1-19.单颗粒粒径表示方法有球当量径和 圆当量径 。写出下列三轴平均径的计算式： 3 1111 b  h  1bh3 ①三轴平均径，②三轴调和平均径 ③三轴几何平均径 21bh 。 1-20.统计平均的测定方法有费雷特径， 马丁直径 。 1-21.粒度分布的表示方式有 粒度的频率分布 和 粒度的累积分布；粒度分布的表达形式有 粒度表格 粒度列表法 和粒度图解法 。 1-22.描述和阐明颗粒形状及特征的参数有形状系数 ，形状指数，球形度。 1-23.粒度分布是表示粉体中不同粒度区间的颗粒含量 的情况，在直角坐标系中粒度分布 曲线分为频率分布曲线和累积分布曲线。 1-24 配位数 k(n)指与观察颗粒接触 的颗粒个数。 1-31 “目”是一个长度单位，目数越高长度越小。 （ 错） 1-32 Carman 形状系数 Ψc 值越大,意味着该颗粒形状与球形颗粒的偏差越大，也就是说颗粒 形状越不规则。(错) 1-33 一般颗粒的 Carman 形状系数(A) A≤1;B≥1;C＝1 1-34实用球形度 Ψw= do/dpo,式中（B） A. do 为与颗粒投影面积相等的圆直径；dpo——颗粒的表面面积。 B. do 为与颗粒投影面积相等的圆直径；dpo——与颗粒投影面最小外接圆直径。 C. do 为与颗粒等体积的球的表面面积;；dpo——颗粒的表面面积。 D. do 为与颗粒等体积的球的表面面积;；dpo——与颗粒投影面最小外接圆直径。 1-35.RRB 粒度分布方程中的 n 是（ C ）。 A、功指数B、旋涡指数C、均匀性指数D、时间指数 1-36.粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用 RRB 公式表示 R=100exp[-(Dp/De)n]其中 De 为：（B）。 A.均匀系数B.特征粒径C.平均粒径 1-37. 粉磨产品的比表面积可用S=(36.8×104)/( Dp nρp)计算，式中 n 表示 （C） A. 均匀性系数B. 特征粒径C. 比例系数 1-38.部分分离效率为 50%时所对应的粒度，叫做(D)。 A、特征粒径B、中位径C、切割粒径D、临界粒径 1-39.某粉状物料的真密度为 2000Kg/m3，当该粉料以空隙率 ε=0.4 的状态堆积时，其容积密 度 ρV=（ B ）公式 ρB = VB(1-ε)ρP/VB。 A、800B、1200C、3333.3D、5000 1-40.休止角是粉体自然堆积时的自由表面在静态状态下与水平面所形成的 ( C )。 A、角度B、最小角度C、最大角度 1-41 简要分析影响颗粒床层空隙率的主要因素 2 答： （1） 壁效应。 当颗粒填充容器时， 在容器壁附近形成特殊的排列结构， 这就称为壁效应。 容器直径和球径之比超过 50 时，空隙率几乎成为常数，即 37.5%。 （2）局部填充结构。 ρr=g(r)dr/4πr2dr=g(r)/4πr 2 （3）物料的含水量。 （4）颗粒形状。一般地说，空隙率随颗粒圆 形度的降低而增高，在松散堆积时，有棱角的颗粒空隙率较大，与紧密堆积时正相反。 表面 粗糙度越高的颗粒，空隙率越大。 （5）粒度大小。对颗粒群而言，粒度越小，由于粒间的团 聚作用， 空隙率越大。 当粒度超过某一定值时， 粒度大小对颗粒体堆积率的影响已不复存在， 此值为临界值。通常在细粒体系中，粒径大于或小于临界粒径的物料， 对颗粒的行为都有举 足轻重的作用。 （6）物料堆积的填充速度。对粗颗粒，较高的填充速度会导致物料有较小的 松散密度，但对于如面粉那样具有粘聚力的细粉，降低供料速度可得到松散的堆积。 1-42 简述内摩擦角的测定方法 答：这三个圆称为极限破坏圆，这些圆的共切线称为该粉体的破坏包络线