粉體工程學(xué)試卷以及答案

1、粉體工程學(xué)試卷以及答案）一、名詞解釋（2分/小題，共18分）粉體：粉體是由大量的不同尺寸的顆粒組成的顆粒群。三軸平均徑：以顆粒的長度、寬度、高度定義的粒度平均值稱為三軸平均徑。（算法有三種：算術(shù)平均 徑、幾何平均徑和調(diào)和平均徑）球體積當(dāng)量徑：與顆粒體積相同的球的直徑為球體積當(dāng)量徑。液體橋：粉體顆粒間隙之間存在的液體，稱為液體橋。（常見的是水。）毛細(xì)管力：是指液體表面張力的收縮作用將引起對(duì)兩顆粒間的牽引力。粉塵爆炸：可燃性物質(zhì)細(xì)粉在空氣中擴(kuò)散形成塵云，起火后迅速燃燒的現(xiàn)象稱為粉塵爆炸。安息角：安息角是粉體粒度較粗的狀態(tài)下由自重運(yùn)動(dòng)所形成的角。偏析：粉體流動(dòng)時(shí)，由于粒徑、密度、形狀等差異，組成呈現(xiàn)

2、出不均質(zhì)的現(xiàn)象。篩分法：篩分法是使物料通過一組有序的不同篩孔尺寸的（標(biāo)準(zhǔn)）篩子來測(cè)試粒度并進(jìn)行大小分級(jí)的方法。（求得相應(yīng)的質(zhì)量百分比。）二、填空（1分/空，共60分） 粉體中顆粒常見的附著力有范德華引力（分子間引力）、庫侖力（電荷異性引力）、毛細(xì)管力、磁性 力、機(jī)械咬合力等。昆蟲能在水面上爬行，荷葉上的水滴呈圓球狀，這是張力在起作用。影響一種材料強(qiáng)度大小的因素有項(xiàng)分、時(shí)間（效應(yīng)）、溫度、水分等。分級(jí)（分離）的原理或方式有慣性式、重力式、離心式、濕法（水）、電式_等。（*回答“磁”、 “物理分離”、“超聲波”或“迅速分級(jí)原理”、“減壓分級(jí)原理”；也給分）根據(jù)顆粒間液體量的多少，有四種類型的液相靜

3、態(tài)：擺動(dòng)狀態(tài)、鏈索狀態(tài)_、毛細(xì)管狀態(tài)、浸漬狀 態(tài)_ 。工業(yè)用篩按運(yùn)動(dòng)形式大致可分為振動(dòng)篩、擺動(dòng)篩兩類。防護(hù)粉塵爆炸的方法有封閉、泄爆、隔爆等。粉塵爆炸須具備的三個(gè)條件是塵云、空氣_、火源。粉體在重力作用下自料倉流出的形式有質(zhì)量流和漏斗流兩種。影響顆粒填充的因素有壁效應(yīng)_、局部填充、形狀、粒度大小等。計(jì)算料倉內(nèi)粉體壓力公式叫詹森 公式。12粉體自容器底部孔口流出時(shí)，流速與粉體層高度無關(guān)，這被稱做砂時(shí)計(jì)原理。液體流動(dòng)的狀態(tài)一般分為層流、過渡（中間）流、湍流_。求顆粒沉降速度的方法有“試差法”和“圖表法”。顆粒沉降分自由沉降和王擾沉降?！棒~鉤效應(yīng)”是由于超細(xì)粉末的_團(tuán)聚_引起的，它嚴(yán)重影響了分級(jí)精度

4、。研究機(jī)械能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的邊緣學(xué)科叫機(jī)械力化學(xué)_?；旌衔锏木鶆蚨群突旌隙萠是表示混合機(jī)分散度的指標(biāo)。用過濾介質(zhì)捕集分離流體中顆粒的操作稱為過濾_。分?jǐn)?shù)維的意義是，分?jǐn)?shù)維越大，曲線則越粗糙，填充空間的能力則越強(qiáng)。粉體拱的類型有:壓縮拱、楔性（形）拱、粘結(jié)粘附拱、氣壓平衡拱。裂紋越長、越多，需要破碎的能量就越_少_。造粒方法有_擠壓法、凝聚法、壓縮法、噴霧法等。表示粒度分布的方法有：表格法、_圖形 法和函數(shù)法。激光法測(cè)試粒度時(shí)，“消光法”中消光度與該物質(zhì)的濃度、厚（長）度成正比；“散射法”中顆粒越 小，散光的衍射角就越上?；鸹ㄌ綔y(cè)和_熄滅系統(tǒng)是消除點(diǎn)火源的有效途徑。滅火系統(tǒng)會(huì)在探測(cè)到點(diǎn)火源后，

5、用適量的水霧將火 花熄滅。三、回答下列問題（5分/小題，共15分）簡(jiǎn)述測(cè)量顆粒大小的電傳感法（電阻法）原理答：在導(dǎo)電液體中，當(dāng)顆粒在通過“隔板”微孔的瞬間，使孔兩端的電阻發(fā)生變化。電阻的大小與顆粒的體積成正比。當(dāng)不同粒徑的顆粒連續(xù)通過小孔時(shí)，小孔兩端將連續(xù)產(chǎn)生大小不同 的電阻脈沖信號(hào)，通過對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理可得到粒度分布。簡(jiǎn)述顆粒床層中顆粒的粒度、空隙率、填充率、氣流阻力和配位數(shù)的關(guān)系。答：顆粒粒度越大，顆粒之間的空隙率就越大，填充率就越小，配位數(shù)就越小，氣流通過的氣流阻力就越 小。空隙率+填充率=1（*一個(gè)關(guān)系一分，其他表述酌情給分）簡(jiǎn)述粉體倉中粉體壓力（應(yīng)力）有什么特點(diǎn)。答：一、粉體層壓力

6、與粉體高度無直接關(guān)系（如砂時(shí)計(jì)原理、拱的形成）。二、粉體層垂直方向壓力會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗椒较驂毫Γɑ颍褐鲃?dòng)應(yīng)力與被動(dòng)應(yīng)力可轉(zhuǎn)化）。三、卸料會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)壓力。四、由于粉體倉形狀不同，會(huì)產(chǎn)生集中載荷。五、壓力飽和現(xiàn)象、動(dòng)態(tài)超壓現(xiàn)象等。（*答對(duì)一條給2分）四、設(shè)計(jì)題（7分）常用“沉降法”初步分離礦石中的黃金。你如何用該法進(jìn)行黃金提取設(shè)計(jì)（包括設(shè)備、工藝圖示和步驟等）。（文字?jǐn)⑹霾坏贸^100字）答：1.（使用破碎機(jī)）破碎；（2分）（使用球磨機(jī)）粉磨；（2分）在Hg試劑中進(jìn)行初步的沉降分離;顆粒比重不同，沉降速度不同。（*使用水或其他試劑進(jìn)行沉降，必須提及沉降速度的不同和容器高度）（2分） 回收利用廢物；（其

7、他1分）造粒成型等。一.填空題粉體是_粉碎或_粉磨物質(zhì)顆粒的聚體或_群體。 單顆粒粒徑表示方法有球當(dāng)量彳 和。寫出下列三軸平均徑的計(jì)算式:三軸平均徑一-二-r一= 三軸調(diào)和平均徑一3/(i/i+i/h+i/b),三軸幾何平均徑u。用指數(shù)函數(shù)表示粒度分布的關(guān)系式為AtZ = 100 exp - WWi I式中n為，dc為特征粒徑，即R等于時(shí)的粒徑。 粉體的基本單位一顆粒一，是可以單獨(dú)存在并參與及反應(yīng)物料的某種基本構(gòu)造與性質(zhì)的。 統(tǒng)計(jì)平均的測(cè)定方法有費(fèi)雷特徑，定向等分徑,定向最大徑,投影圓當(dāng)量徑。粒度分布的表示方式有一累計(jì)分布和粒徑分布一;粒度分布的表達(dá)形式有粒度表格、粒度相對(duì)百分度分布曲線和一R

8、RB方程。顆粒形狀是指一個(gè)顆粒的輪廓邊界或表面各點(diǎn)所構(gòu)成的圖像，描述和闡明顆粒形狀及特征的參數(shù)有形狀因子，R.R.B顆粒分布的表達(dá)式一R=100exp-(D/。n值愈大，顆粒分布范圍愈一，顆粒分布愈一，反映在R.R.B曲線上是分布線與橫坐標(biāo)的夾角。 粒度分布是表示的情況，在直角坐標(biāo)系中粒度分布曲線分為頻率分布曲線曲線和累積分布曲線曲線。27振動(dòng)篩的篩面振動(dòng)方向與篩面互為垂直或接近垂直，而搖動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)方向基本上平行于篩面。28篩分操作一般適用于粒度為較粗的松散度的物料分級(jí)。粒度5-50微米的物料分級(jí)常根據(jù) 用流體力學(xué)原理的風(fēng)級(jí)器原理，利用顆粒在流體介質(zhì)中沉降速度而分成不同的粒級(jí)。29顆粒流體的兩

9、相流動(dòng)的典型情況可分為層流過渡流、和湍流。這種分類是依據(jù)過程中顆粒的來分類的。30多相流體力學(xué)是研究?jī)上嘁陨衔镔|(zhì)的流動(dòng)體系的流動(dòng)過程，顆粒流體兩相流動(dòng)依據(jù)兩相的一相對(duì)流速不同，常分為 床、床和床。313233343537384041424445464748顆粒在靜流體內(nèi)自由沉降時(shí)，不僅受到重力一，而且還受到 口阻力的作用。顆粒在流體中相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)、一層流_狀態(tài)、狀態(tài)湍流狀態(tài)和狀態(tài)。它們各自對(duì)應(yīng)的Rep分別是皿1、一1Rep1000、 1000Rep10000。顆粒在靜止流體中的沉降起初為加速階段，而后 等速。通常講的沉降速度為等速運(yùn)動(dòng)速度。篩分操作一般適用于粒度是一1000.05mm的

10、物料分級(jí)，超細(xì)粉分級(jí)比較有效的方法是，這是根據(jù)顆粒在介質(zhì)中不同而分成不同的粒級(jí)。粒度分布對(duì)篩分操作影響很大，一般依據(jù)一顆粒尺寸一將顆粒分為易篩顆一粒、一中間顆一粒和難篩顆一粒。塵粒最小粒徑為50um，通常選用_重力收塵器處理，若最小粒徑為1um，可選用電收塵器。按工作方式的不同，收塵設(shè)備可分為重力收塵器慣性收塵器過濾作用收塵器一、和電收塵器。它們各自的最小收塵粒徑分別為工 5、_ 5、_ um 和 1 u m。對(duì)人體危害最大的粉塵粒度范圍是50um以下。ZX100-80這種收塵器有濾袋虬個(gè)，其過濾面積是皿M2。粉體的基本單位是顆粒，按其成因可分為一一次顆粒和一.次顆粒。粒度分布是將顆粒群以一定

11、的顆粒一范圍按一分為若干級(jí)別，各級(jí)別粒子顆粒占顆粒群總量的一百分?jǐn)?shù)一?？障堵手械念w粒體積是指不包括顆粒在內(nèi)的體積，而孔隙率中的顆粒體積則是均不包括。對(duì)同一粉體層的所有一應(yīng)力莫爾圓，可以作出一條公切線，該線稱為破壞包絡(luò) TOC o 1-5 h z 線。詹森粉體壓力式中，當(dāng)H8時(shí)，p一p即當(dāng)粉體填充高度達(dá)到，Pv趨于常數(shù)值，形成粉體的一壓力飽和現(xiàn)象。生料均化庫有 和 雙重功能，在不使用連續(xù)均化庫的水泥廠，生料庫的個(gè)數(shù)一般最少不少于，最多不超過。料倉的排列有。49粗糙度系數(shù)表示顆粒與外觀看成一球形顆粒表面積之比。51庫侖定律itgy式中T。表示，T產(chǎn)。時(shí)的粉體為附著件粉體。52粉體均化過程機(jī)理主要有

12、移動(dòng)混合,三種。55等徑球形顆粒的規(guī)則排列有本的平面排列形式在此基礎(chǔ)上又可形成一多種一形式的空間排列。其中立方體填充為最松填充，菱面體填充 最密填充，其填充率分別為 一、0.7406 o TOC o 1-5 h z 56應(yīng)力理論規(guī)定：沒有剪應(yīng)力的面叫主應(yīng)力面一，作用于該面上的垂直應(yīng)力, 一維一主應(yīng)力為零時(shí)叫二向應(yīng)力狀態(tài)。57粉體靜態(tài)拱的類型一般有壓縮拱一，一氣壓平衡拱一，防止結(jié)拱的主要三條途徑是一，降低料倉粉體壓力_、減小料倉壁摩擦主力。58混合過程又稱_過程，物料在外力作用下發(fā)生的改變。59.混合過程中，物料的物理性質(zhì)引起分料，其主要作用 堆積分料振動(dòng)分料_和 攪拌分料。6。在混合機(jī)中，混合

13、作用一般認(rèn)為有以下三種：移動(dòng)混合、擴(kuò)散混合和剪切混合。在圓筒回轉(zhuǎn)式混合機(jī)中，以一擴(kuò)散混合作用為主，對(duì)于雙軸螺旋混合機(jī)，以 混合作用為主。三、名詞解釋粉碎過程：固體物料在外加作用下，克服了內(nèi)聚力，使之破碎的過程。等降顆粒：在流體內(nèi)以同一速度沉降的顆粒RRB的特征里粒徑：在LGLG (100/R) -LGX坐標(biāo)中，直線與R=36。8%水平線交點(diǎn)處的坐標(biāo)粉體：能在氣體中分解成懸浮一段時(shí)間的固體顆粒5粗糙度系數(shù)：表示顆粒表面的粗糙程度R=粒子微觀的表面積/表面視為光滑粒子的宏觀表面積6顆粒形狀：是指一個(gè)顆粒的輪廓邊界或表面上各點(diǎn)所構(gòu)成的圖象7空隙率填充層中粒度與占據(jù)的空間體積與包含空間在內(nèi)的整個(gè)填充層

14、表面體積之比松裝密度：指在一個(gè)填充狀態(tài)下，包括顆粒間全部空隙在內(nèi)的整個(gè)填充單位體積中的顆粒質(zhì)量8重力流動(dòng)性：松裝物料由于自身重力克服料層內(nèi)力所具有的流動(dòng)性質(zhì)9動(dòng)態(tài)拱：不阻礙倉內(nèi)粉料正常卸出的粉體拱10開放屈服強(qiáng)度：物料在自由表面的強(qiáng)度流動(dòng)函數(shù)：固結(jié)主應(yīng)力與開放屈服強(qiáng)度的比值料斗流動(dòng)因素：料斗內(nèi)粉體固結(jié)主應(yīng)力與作用于料拱腳的最大主應(yīng)力的比值11破壞包絡(luò)線：對(duì)同一種粉體層的所有極限摩爾圓可以作一條公切線，這條公切線稱破壞包絡(luò)線12粒度分布:是指將顆粒群以一定的粒度分布范圍按大小順序分為若干級(jí)別，各級(jí)別粒子占顆粒群 總量的百分?jǐn)?shù)。13形狀指數(shù):表示單一顆粒外形的幾何量的各種無因次組合。形狀系數(shù)：在表

15、示顆粒群性質(zhì)和具體物理現(xiàn)象、單元過程等函數(shù)關(guān)系時(shí)，把與顆粒形狀有關(guān)的 諸因素概括為一個(gè)修正系數(shù)加以考慮，該修正系數(shù)即為形狀系數(shù)。14均化：物料在外力作用下發(fā)生速度和方向的改變，使各組分顆粒得以均勻分布均化效果：指均化過程前后標(biāo)準(zhǔn)偏差之比15總體：研究對(duì)象的全體個(gè)體：研究中的一個(gè)單位樣本：從總體中取出做實(shí)驗(yàn)的那部分16極限應(yīng)力狀態(tài)：極限應(yīng)力狀態(tài)：分體處于運(yùn)動(dòng)初始瞬間，粉體層內(nèi)每一點(diǎn)都是剪切的臨界狀態(tài)22公稱粉碎度：破碎機(jī)的最大進(jìn)料口寬度與最大出料口寬度之比23顆粒：一次顆粒：二次顆粒：24整體流：在卸料過程中倉內(nèi)物料全部處于均勻下降的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)漏斗流；若只有存?zhèn)}的中心產(chǎn)生料流，其他區(qū)域的物料停滯不動(dòng)，流動(dòng)的區(qū)域呈漏斗狀，流動(dòng)溝 道呈圓形截面，其底部截面大致相當(dāng)于卸料口面積25應(yīng)力平衡：粉體層內(nèi)部摩擦力對(duì)外力的抵抗而保持的一種力的平衡狀態(tài)。極限應(yīng)力狀態(tài)：26粒度分布：指粒度分布與粒度的函數(shù)關(guān)系27分體的休止角：分體自然堆積時(shí)的自由表面在靜止平衡狀態(tài)下與水平面形成的角度28粒度分布曲線：用縱坐