粉體-2015年復(fù)習(xí)

1、填空與選擇1.單顆粒的粒度表征方法主要有哪些？識別與計算，如2 .一顆粒群有10個球形顆粒，直徑分別為 1，2，3,10um，其個數(shù)長度平均徑?3. 顆粒群密度分布函數(shù)與累積分布函數(shù)4. 粒度分布函數(shù)具有形式識別其為何種分布，如：R(D) 100exp D Qen , f (l n D)、2 In gexp(In D In Dg)22ln25 對粒徑一定的單個顆粒而言，其體積比表面積隨比表面積形狀系數(shù)如何變化？6.形狀指數(shù)定義與計算，球形度如邊長為5mm的立方體7 分?jǐn)?shù)維確定、若顆粒的投影輪廓線可用分?jǐn)?shù)維表征，則分?jǐn)?shù)維數(shù)值大小與顆粒表面粗糙 程度的關(guān)系？&堆積基本參數(shù)、密堆積理論、致密

2、堆積粒度條件和經(jīng)驗9.顆粒真密度為2500kg/m3的粉體，堆積于一容器中，測得其容積密度為1500kg/m3,計算該堆積粉體的空隙率10.內(nèi)摩擦角、庫侖粉體、表觀抗張強度、主應(yīng)力、側(cè)壓系數(shù)、三軸壓縮、剪切實驗11. Ergun公式應(yīng)用：P/Lu2Dp1.752uDp12. Carman-Kozeny 公式：vf31p5Sv2(1)2 Loj3Dp( p )g13顆粒自由沉降時沉降速度計算式應(yīng)用流態(tài)及識別識別，如:d：( p )gu1814. 自由沉降與干擾沉降、影響因素15在流化床正常操作時，隨著凈空流速的增加，實際流速、床層空隙率，床層總壓降如何 變化?16. 臨界流化、極限流化、Frou

3、de準(zhǔn)數(shù)與流態(tài)化類型17. 表面能、表面活性、活化中心18. 細(xì)小晶體與塊狀晶體，物理性質(zhì)的比較19德拜溫度、晶格比熱隨顆粒粒徑減小如何變化？20. 晶體顆粒的直徑越小，其熔點、溶解度、Debye溫度、比熱如何變化？21. 顆粒荷電的主要方式有哪些？22. 顆粒的直徑與其在電場荷電中的荷電量計算題23. 在瑞利（Rayleigh）散射條件下，全散射光強與光波波長的關(guān)系，全散射光強與分散相 和分散介質(zhì)之間折射率差值得關(guān)系？若顆粒表面是親水的，則顆粒在水中的全散射光強如何？24. 磁性顆粒的矯頑力隨粒徑減小的變化趨勢？25. 若顆粒在溶液中存在吸附現(xiàn)象，則顆粒表面對非電解質(zhì)的吸引力主要有哪些？26

4、. 潤濕過程、據(jù)三相平衡接觸角大小對固體表面的親水性、疏水性進行比較27. 粉體在空氣中、液體中的凝聚力主要有哪些？28根據(jù)作用機理的差異，粉體的凝聚類型有哪些？29. 從排斥力和吸引力的角度看，不同情況下顆粒間作用力表現(xiàn)不同，如雙電層靜電作用力，對同質(zhì)顆粒恒為排斥； 溶劑化膜作用力在水中存在時，對非極性表面的顆粒，溶劑化膜作用力吸引30. 液體中顆粒的分散調(diào)控，對分散介質(zhì)極性或非極性的選擇原則二. 簡答題1描述你所認(rèn)識的顆粒及其表面。2 .什么是篩余累積，篩下累積？D10, D50, D90,D3,2,D4,3各有何意義？3 .如何構(gòu)造一個密堆積，1）連續(xù)粉體；2）不連續(xù)粉體4. 影響粉體致

5、密堆積的因素有哪些？你所知道的顆粒緊密堆積經(jīng)驗有哪些？5. 粉體的摩擦角特性為什么細(xì)分為內(nèi)摩擦角、休止角、壁摩擦角和滑動摩擦角以及運動摩擦角等？試簡述陶瓷干壓成型時雙向多次加壓為何有利于提高坯體質(zhì)量？6. 實際顆粒表面不同位置處的表面能量狀態(tài)是否相同，為什么？7. 一般來講顆粒越小，其表面能越高，表面活性越大；但有沒有可能出現(xiàn)大小完全相同， 但其表面活性不同的兩種同質(zhì)顆粒，為什么？8. 隨著顆粒尺寸的減小，其熱學(xué)性質(zhì)如熱容、熔點和溶解度等如何變化，為什么？9. 為什么說：某一濃度對大顆粒來說已是飽和溶液，但對小顆粒來說還不是飽和溶液？10. 生產(chǎn)實際中為了得到粗大晶粒，常采取何種措施，為什么？

6、11. 顆粒光吸收機理？為什么顆粒越細(xì)，吸光能力越強？12顆粒間作用力有那些，其作用范圍如何，對分散團聚有何影響？13什么是靜電穩(wěn)定機理？什么是空間穩(wěn)定機理？7.粉體在空氣中和在液體中主要的凝聚力分別有哪些？粉體在液體中的分散調(diào)控措施有哪些？14. 粉體在液體中的凝聚力主要有哪些類型？若一粉體皆為為同質(zhì)極性表面顆粒，將其置于極性液體中顆粒間凝聚作用力主要有哪些，其表現(xiàn)分別為吸引還是排斥？如果要改善其在極性液體中的分散特性，可采取哪些措施？15. 空氣中粉體的分散措施及液體中顆粒的分散有哪幾種？16某一復(fù)合材料系統(tǒng)中，無機粒子在有機基質(zhì)中分散狀況不佳，力學(xué)性能不理想。針對這一問題，我們可以做些什

7、么工作。17若一超細(xì)碳酸鈣粉體（皆為同質(zhì)顆粒），在水中分散（無其它添加物），顆粒間凝聚作用 力主要有哪些，其表現(xiàn)分別為吸引還是排斥？如果要改善其在水中的分散特性，可采取 哪些措施？I1.若某一粉體其粒度分布符合Rosin-Rammler分布方程，其篩析數(shù)據(jù)（Dx即篩下累積質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為x%所對應(yīng)的粒徑值，單位 um）如下:D90D80D63.2D50D30D10115.1380.475034.6617.835.27請計算：（1）該粉體粒度分布的特征粒徑值（2）該粉體粒度分布的均勻性系數(shù)（3）并寫出該粉體的 Rosin-Rammler粒度分布方程;畫圖算斜率得到n,利用截距C.Ilf I吶亦上得至

8、y De 2由粒度測試獲得某種粉體在對數(shù)正態(tài)概率紙上的粒度分布如圖所示，確定：（1）該粉體的顆粒密度分布函數(shù)形式；（2）分布函數(shù)中相應(yīng)的常數(shù)值及物理意義。99 993 4 5 7 1020 30 40 40 100時豪正苗井布醫(yī)睪如粒栓DS3.已知某一粉體通過三軸壓縮實驗，獲得其極限應(yīng)力狀態(tài)時剪應(yīng)力和壓縮應(yīng)力關(guān)系為0.5772（KPa）（1）該粉體是否可稱為庫侖粉體，其內(nèi)摩擦角及表觀抗張強度分別是多少？（2）已知該三軸壓縮實驗一組數(shù)據(jù)：鉛錘方向壓應(yīng)力75 KPa，水平方向壓應(yīng)力為 25 KPa，畫出該極限應(yīng)力狀態(tài)的 Mohr圓。（3）用Mohr圓應(yīng)力分析法確定如 （2）所述破壞狀態(tài)時破壞面的方

9、向及該破壞面上剪應(yīng) 力和壓應(yīng)力的大小。4. 通過直剪實驗，測得某粉體極限應(yīng)力狀態(tài)下的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的關(guān)系如下:壓應(yīng)力（x 103Pa）25.350.575.5101.0剪應(yīng)力（x 103Pa）45.053.762.971.8請用Mohr圓作出破壞包絡(luò)線，求出內(nèi)摩擦角和粉體內(nèi)聚力，并確立該粉體剪應(yīng) 力和壓應(yīng)力的關(guān)系式。確定：5. 已知粉體層中某點處應(yīng)力為C x = 60Pa,(Ty = 24Pa, t xy =t yx = 20Pa。試求出Mohr 圓半徑及圓心位置，并分別用解析法和 Mohr 圓圖解法確定：(1)最大主應(yīng)力T 3和最小主應(yīng)力T 1及最大主應(yīng)力方向書值；若將x-y軸取在主應(yīng)力面上

10、，求B =60°斜面上的壓應(yīng)力t和剪應(yīng)力t值。2. 莫爾圓式中8為粉體層中斜面與最大主咸力面所成夾角*題屮已知日=60 敏育二 a =424-27*cosl20=2X+5Par-27sinl20-23. 4Pa6. 密度為2650kg/m3的石英顆粒在水中自然沉降，當(dāng)水的粘度為1.005 x 10-3PaS, 密度為1000kg/m3時，若要使顆粒在層流區(qū)內(nèi)沉降，其最大Stokes粒徑為多少？ 若該顆粒在空氣中沉降，其最大 Stokes粒徑又為多少？空氣密度1.225kg/m3,粘度為18.1 x 10-6PaS7. 在一個水深6m的大容器里，從液面加入適量球形粉使之自然沉降，若經(jīng)過

11、適 當(dāng)時間后， 從容器底部分別取出沉降的顆粒， 以進行沉降粒徑分級。 水溫恒定在 20C,其粘度為1.005 x 10-3Pa- S,密度為1000 kg/m3,顆粒粒度范圍11000 卩m 其密度為2500kg/m3。若按粒徑1、4、10、50、100、1000卩m進行分級， 請確定相應(yīng)粒徑的顆粒取出時間。 當(dāng) Dp=50u(nUr2. 032*10-WsT+=49. 22min 叫 當(dāng) DrT OOumUj=8,126*1O'3 m/sT產(chǎn)幺=123min8. 試求一邊長為10.4mm的鋁質(zhì)立方體顆粒，其密度為2855 kg/m3,在密度為1420 kg/m3,粘度為89.5Pa

12、S的液體中的沉降速度。解：設(shè)立方體顆粒邊艮為打 與他等體積球形顆粒粒役為山所漢 a3-nDB76IX訴777 11. 905mm設(shè)流態(tài)為層流5三 -I. 45*1is ju檢驗;R=Dffu p / h=3<104<1所漢為層流勺假設(shè)咸立，顆粒形般修正：球形度趴=806因為比仏F 8431fi （ 仇065）所以山 un *0. 8431£ （収 /0. 065 ） -L 34*lO'3m/s9. 某石灰石粉體（顆粒粒徑 1um- 43um采用移液管法測定其粒度組成，測試 條件如下：懸浮液由石灰石顆粒和水組成，其中顆粒體積濃度為0.6vol%，水的粘度為1X 10

13、-3Pa*S，石灰石和水的密度分別為 2600Kg/m3 1000Kg/m3，沉降管 中懸浮液的高度為0.5m。120秒時液面至液面將沉降管中的懸浮液搖勻后靜置并開始計時，請計算： 下0.2m處懸浮液中最大的顆粒直徑10. 密度為2650 kg/m3的石英粉和密度為7500 kg/m3的方鉛礦粉，其混合粉體從 靜止液體的自由表面進行重力沉降分離。當(dāng)兩種粉體的粒度分布范圍均為14.763.5卩m試計算，為滿足完全分離條件（層流區(qū)），沉降液的最小密度是 多少？11. 在透過法測定粉體層比表面積的裝置中，利用酒精和丙酮混合液測定水泥的比表面積：把4.27g的水泥填充到截面積為2.87 cm2的玻璃管

14、中，填充高度為 0.96cm，在18C的條件下測得以下數(shù)據(jù)：累積透過時間（ S）417 654 894 1233累積透過液面高度（ cm）10.6 16.6 22.7 31.4玻璃管中液固混合層的壓力差保持在 18.22 KPa水泥的密度為2700 kg/m3,混合液粘度為0.46 x 10-3 Pa S,混合液密度為792 kg/m3。試計算玻璃管中水泥單個顆粒的體積比表面積Sv和玻璃管中水泥填充床層的體積比表面積S'V及質(zhì)量比表面積S'W o提示：采用透過流固定床層的 Carma n-Koze ny式計算；透過流凈空速度 V 應(yīng)根據(jù)累積透過時間和累積透過液面高度之間的關(guān)系確

15、定； 單個顆粒的比表面 積Sv和填充床層的比表面積S' V關(guān)系為S'v= （1- £ ）Sv o提示：采用透過流因定床層的Canrnm-Kozeny式計臬；透過流凈空逵度VF應(yīng)銀據(jù) 累積逵:丈時間和累積透示液面高度之間的關(guān)系確定；單個顆粒的比衣面積Sv知境克 床層的比表而積S，v關(guān)系為S，v(1-£)Sv.解：艱據(jù)Carman-Kozeny公式，有14*7 _故需先求出流體凈空氣速度6和空陳率t空隙鈍:床層疾觀體積V2. 87拿096-2. 7552*10V 水泥圾尢實際體積V“4.27l(r/27001 581510 m3所以"(y) ( 2.

16、7552*10-1. 5815*10) /2. 7552*10-0. 426凈空速度Uf：根據(jù)題中所給累計透過時間和累計透過液面高度數(shù)據(jù)作圖:5 3 5 2 5 1 5 3 - 2 « 1 / O o o 1 0 fi o o o O0050010001500累計透過時間u.-=0- 0003m/s苜 ulO. 0003m/sf 6-0. 426#Sv- cJAP/ 5u<tiL( (1- e ) 5* 03*lfffl7«3養(yǎng)克床層比表茴積S：Sv1- (1- ) Sv- (1-8.426) *8,03*1 (f境充床產(chǎn)的質(zhì)董比表面積甌LSv1/ p*jt"

17、;1704 74mJ/lg12. 用一臺流化床烘干機干燥顆粒狀礦渣，已知：礦渣的調(diào)和平均粒度為0.5mm顆粒的球形度為0.8，礦渣的密度為1200 kg/m3，加熱氣體的溫度為600C，熱 氣體密度為0.4 kg/m3,粘度為4X 10-6 Pa-S，流化床開始流化時的空隙率為 0.4， 開始流化時的床層高度為 2 m。計算該流化床烘干機的臨界流化速度和最大流化速度，并計算床層壓降解：(1)臨近流化逮度W設(shè)流態(tài)為層流0. 3314m/s檢驗：R*p=Dp*iu p / p =16_ 72<20 所以是展流夬假設(shè)正確(2 >最丸流化連度uta.設(shè)浣態(tài)為層流即 1 (p, - p)s=4 0.82 tn/s檢驗Rf=Dpu1p/p> 1,假設(shè)不成立 h設(shè)流態(tài)為湍流；T732 3廠#底嚴(yán)Dp'=6* 64 m/s檢驗1產(chǎn)口,叩=332<： 個_改不