粉体工程习题
粉体工程习题
一．选择题（以下各小题均有4或３个备选答案，请圈出唯一正确的答案）
1．RRB粒度分布方程中的n是。
A、功指数
B、旋涡指数
C、均匀性指数
D、时间指数
2．粒度分析中常采用RR坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸，它是以来分度的。
A、算术坐标
B、单对数坐标
C、重对数坐标
D、粒度倒数的重对数坐标
3．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[-(x/x)n]其中X 为：。
A.均匀系数
B.特征粒径
C.平均粒径
4．硅酸盐工厂常用的4900孔筛是指在上有4900个筛孔。
A、一厘料长度
B、一平方厘料面积
C、一英寸长度
D、一平方英寸面积
5．某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。
A、D
50 B、D
50
—D
84。1
C、D
84。1
—D
15。9
6．库仑定律式中τ
表示。
A、终抗剪强度
B、最大抗剪强度
C、初抗剪强度
7．破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i
m 和公称粉碎比i
n
两种,二者之间的关系
为。
A、i
m ＞i
n
B、i
m
=i
n
C、i
m
＜i
n
D、i
m
≈i
n
8．颚式破碎机的主轴转速提高一倍时，其生产能力和钳角分别。
A、增加和增加
B、增加和降低
C、增加和不变
D、降低和不变
4
粉碎理论中，雷廷智学说即表面积理论可用以下的数学表达式表示。
A. A=K(1/d-1/D)
B. A=K(lg1/d-lg1/D)
C. A=K(d-1/2-D-1/2)
11．颚式破碎机的钳角一般取。
A.18°～22°
B.15°～18°
C.22°～25°
12．颚式破碎机动颚与定颚间的夹角称为钳角，减小钳角可使破碎机的。
A．生产能力降低，破碎比增加
B．生产能力增加，破碎比增加
C．生产能力增加，破碎比减小
13．衬板的类型很多，根据衬板的作用，阶梯衬板用于较为适用。
A. 粗磨仓
B. 细磨仓
C. 粗、细磨仓．
14．部分分离效率为50%时所对应的粒度，叫做。
A、特征粒径
B、中位径
C、切割粒径
D、临界粒径
15．在摩尔圆与粉体层的对应关系中，一般情况下，X-Y坐标中的θ，相当于摩尔圆中。
A、θ
B、2θ
C、θ/2
D、3θ/2
16．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ρ
= 。
V
A、800
B、1200
C、3333.3
D、5000
17．粉磨操作应尽量遵循“不做过粉碎”的原则，为此，粉磨流程应尽量可能采用式粉磨。
A、间歇
B、开路
C、闭路
D、串联
18．若将粉磨动力学方程改写成类似RRB方程形式，则粉磨特征时间是指物料粉磨细度达到时的粉磨时间。
A、标准细度
B、50%
C、80%
D、36.8%
19．计算超细物料的微粉碎功时,可采用定律来进行。
A、Rittinger
B、Kick
C、Bond
D、田中达夫
20．上题所采用的粉碎功计算公式,相当于能量指数时的列维斯公式的积分形式。
A、m=1.0
B、m=1.5
C、m=2.0
D、m＞2.0 21．据对球磨机内研磨体运动规律的分析，发现研磨体的脱离角与有关。
A、磨机筒体有效内径
B、筒体转速
C、研磨体质量
D、研磨体所在位置
22．球磨机的理论适宜最大填充率为。
A.0.76
B.0.35
C. 0.42
23．计算球磨机研磨体（钢球等）的堆积密度为 t/m3
A.7.8
B.4.5
C. 5.6
24．球磨机的规格已标准化，一般用表示。
A.不带磨机衬板的筒体内径和筒体有效长度
B.带磨机衬板的筒体内径和筒体有效长度
C.带磨机衬板的筒体内径和筒体长度
25．衬板的类型很多，根据衬板的作用，小波纹衬板用于较为适宜。
A.粗磨仓
B.细磨仓
C.粗、细磨仓
26．通常把磨机的工作转速（理论适宜转速）与临界转速之比，简称为转速比，其数值约为。
A. 24%
B. 50%
C. 76%
27．球磨机在理想状态下，最内层介质的脱离角为。
A.73°50'
B.54°40'
C.35°60'
28．介质在抛落状态运转时，介质运转一周所需时间较磨简体运转一周时间。
A.长
B.相等
C.短
29．衬板的类型很多，根据衬板的作用，沟槽衬板用于较为适宜。
A.粗磨仓
B.细磨仓
C.粗、细磨仓
30．颗粒受重力作用在垂直方向上流动的流体中作匀速运动时，其颗粒的相对运动速
度U
p =U
－U
f
，当时，颗粒向下沉降（U
——颗粒速度, U
f
——流体速度）
A.U
0=U
f
B. U
＞U
f
C. U
＜U
f
31．旋风式选粉机的细粉分离过程是在中进行的。
A.外部专用分离装置
B.内外筒夹层
C.内筒
32．离心式选粉机，增大回风叶的径向角度产品粒度。
A.变小
B.不变
C. 变大
33．离心式选粉机的流体推动是由于的作用产生的。
A、外部风机
B、内部风机
C、小风叶
D、撒料盘
34．为提高重力沉降室(降尘室)的分离效率，通常采用的方法来实现。
A、增加沉降室的长度
B、降低含尘气流速度
C、加设水平隔板
D、加设垂直隔板
35．袋式除尘器选型计算时，应在计算出过滤面积之后验算，使之不超过允许值。
A、气布比
B、滤布张力
C、透气率
D、聚尘能力36．旋风收尘器在保证入口允许含尘浓度限值的条件下，含尘浓度增加，会使其阻力，收尘效率。
A、增加；降低
B、降低；增加
C、增加；增加
D、降低；降低37．旋风收尘器性能测定实验中，每次测定收尘效率后从集灰斗中放出的粉尘继续使用，以进行下一次测定。
A、可以
B、不可以
C、掺加一些未用过的粉尘
D、掺加一些已用过的粉尘
38．旋风收尘器内旋流质点的切向速度分布,可用旋涡方程式v
t
r n=k来表示,当n=-1时为。
A.自由旋涡
B.准自由旋涡
C.强制旋涡
39．增加旋风式选粉机支风管的风量，则细粉的细度。
A.提高
B. 减小
C.不变
40．一般存仓锥面倾角要较摩擦角大。
A、50∽100
B、100∽150
C、150∽200
41．空隙率中的颗粒体积是指不包括颗粒在内的体积。
A、内孔
B、外孔
C、内外孔
42．等径球以立方体堆积时，其空隙率为。
A、47.64%
B、39.54%
C、25.95%
43．存仓下部的锥面倾角，一般要较粉体休止角大。
A、100∽150
B、80∽200
C、150∽200
44．料仓中粉体结拱的临界条件。
A、FF>ff
B、FF=ff c、FF 45．粉体自容器底部孔口流出时，质量流出速度与粉体层的无关。 A、内摩擦角 B、高度 C、粘度 46．破坏色络线与σ轴的夹角为。 A、内摩擦角 B、有效内摩擦角 C、休止角 47．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。 A、角度 B、最小角度 C、最大角度 48．某一库仑粉体，当时，为非粘性粉体。 A、τ 0>0 B、τ =0 C、τ ≠0 D τ ＜0 49．粉体自由流动时，流动函数FF的范围。 A、FF<2 B、FF<10 C、FF>10 50．间隙式空气搅拌库生料应装到库容量的。 A、60% B、70% C、80% 51．体积形状系数为。 14．物料在搅拌机内的停留时间与进出口中心线成。 A、反比 B、正比 C、无关 15．没采用连续式均化库的水泥厂，其生料库的个数一般不少于。 A、6个 B、2个 C、3个 16．当粉体填充高度达到后，PV趋于常数，这一现象称为粉体压力饱和现象。 A、无穷大 B、一定值 C、容器直径的六倍 17．空气输送斜槽的斜度一般，对于输送闭路循环磨机的粗粉，斜度不小于。 A.4～6%，12% B. 6～8%，10% C.4～6%，10% 18．计算离心式选粉机生产能力的经验公式。 A. Q=KD2.65 t/h B. Q=KD2 t/h C. Q=KD3 t/h 19．一般气力输送的原理是利用气流的动压能，而脉冲栓式气力输送则是利用气流的来进行颗粒状物料输送的。 A、位压能 B、静压能 C、动压能 D、A+B+C即全压 20．TH型斗式提升机的牵引构件为，承载构件为。 A、胶带；圆斗 B、环链；圆斗 C、板链；角斗 D、铰链；角斗 21．斗式提升机的规格是以表示。 A.料斗深度 B.提升高度 C. 料斗宽度 22．为了不阻碍卸物料，斗式提升机的料斗在牵引机构上按一定间隔布置，其圆斗安装间距为。(H为卸斗高度，a为料斗间距) A. a=(1—2)H B. a=(1--3.5)H C. a=(2--3.5)H 23．空气输送斜槽是利用空气使固体颗粒呈的输送设备。 A．流态化状态 B．固定床状态 C．气力输送阶段 24．当两台收尘器串联安装时，η 1、η 2 分别为第一级、第二级收尘器的收尘效率， 则总收尘效率可按计算。 A．η =η 2+η 1 （1-η 2 ） B．η =η 1+η 2 （1-η 1 ） C．η =η 1+η 2 （1-η 2 ） 25．对于电阻率在的粉尘，电收尘器最容易处理，带电稳定，收尘性能良好。 A.104以下 B.104～1010之间 C.1010以上 26．衡量混合均匀程度时，标准偏差S值越大，混合物的均匀程度就。 A.越差 B. 越好 C.一般 一．填空题 1．称为粉碎比。对于多段连续作业的粉碎过程，总粉碎比与各段粉碎比的关系是。粉碎机的允许最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比通称为。 2．粉碎功耗理论最基本的有、、和，它们分别接近于作业，作业及 作业。 3．粉碎细碎操作出料粒通常为 mm，细磨作业出料粒度 mm，超细磨操作出料粒度 mm。 4．粉体是或物质颗粒的聚体或。 5．单颗粒粒径表示方法有球当量径和。写出下列三轴平均径的计算式：①三轴平均径，②三轴调和平均径，③三轴几何平均径。 6．用指数函数表示粒度分布的关系式为 式中n为，d ch 为特征粒径，即R等于时的粒径。 1．粉体的基本单位是，是可以单独存在并参与及反应物料的某种基本构造与性质的。 2．统计平均的测定方法有费雷特径，，，。 3．粒度分布的表示方式有和；粒度分布的表达形式有粒度表格、和。 4．颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或各点所构成的，描述和阐明颗粒形状及特征的参数有， 5．R.R.B颗粒分布的表达式。n值愈大，颗粒分布范围愈，颗粒分布愈，反映在R.R.B曲线上是分布线与横坐标的夹角。6．粒度分布是表示的情况，在直角坐标系中粒度分布曲线分为曲线和曲线。 7．反击式破碎机是以冲击方式粉碎物料的，并以高频自由粉碎为主，其破碎作用主要为三个方面：①；②； ③。 8．锤式破碎机的种类很多，按转子的数目分为、两类，按转子回转方向分为、两类。 9．颚式破碎机是广泛应用的一种粗碎和中碎破碎机，按动颚的运特征可分为、和三种形式。 10．简单摆动式颚式破碎机，动颚的摆动距离上面，下面，动颚上部（进料口处）的水平位移只有下面的倍。复杂摆动颚式破碎机，动颚上的每一点的运动轨迹，动颚上部的水平位移是下部的 倍。 11．反击式破碎机的破碎作用，主要分为三个方面、 及。 12．2300×300mm的粗破圆锥破碎机，其进料口宽度为 mm；卸料口宽度为 mm。 13．常用的几种机械粉碎方法是①，②， ③，④。颚式破碎机主要以方法破 碎；反击式破碎机主要以方法破碎，回辊磨机以和 方法破碎。球磨机粉磨过程是和综合作用的结果。14．球磨机选配介质的原则是：①，②。 15．球磨机进料装置的三种形式：①； ②；③。 16．球磨机的隔仓板作用为和。 17．按操作方式来分，球机可分为和两大类。 18．球磨机衬板的作用主要有和。 19．球磨机的机械效率一般为0.92-0.94，机械效率一般为0.86-0.90，对于大型球磨机，由于机械效率的差异，电耗相差。 20．挤压粉磨系统一般可分为预粉碎形式、混合粉碎形式和最终粉磨形式，前两种主要用于已有粉磨系统，而第三种主要用于粉磨系统。 它们之间的区别仅是：预粉碎形式是通过挤压磨，混合粉碎形式是有粗料返回挤压磨，最终粉磨形式粗料返回。 21．辊磨机按磨辊的结构可分为：①； ②；③三种。 22．辊压磨的规格是以和来表示。 23．振动磨是磨和磨设备，振幅λ与喂料最大粒度Dmax的关系大致为。 24．雷蒙磨的研磨体为和组合，大型辊磨机的加压机构采用式，而小型辊磨机则采用式。 25．振动磨一般在频率，振幅条件下工作，激振频率在范围，振幅为。 26．泰勒制筛子标准中用来表示筛号；筛比是。泰勒筛的基本筛比为，附加筛比为；国际标准筛基本筛比为。 27．振动筛的筛面振动方向与筛面互为或接近，而摇动筛的运动方向基本上于筛面。 28．筛分操作一般适用于粒度为的物料分级。粒度5-50微米的物料分级常根据原理，利用颗粒在介质中 而分成不同的粒级。 29．颗粒流体的两相流动的典型情况可分为、、和。这种分类是依据过程中颗粒的来分类的。30．多相流体力学是研究的流动体系的流动过程，颗粒流体两相流动依据两相的不同，常分为床、床和床。 31．颗粒在静流体内自由沉降时，不仅受到，而且还受到和阻力的作用。 32．颗粒在流体中相对运动时的流动状态、状态、状态、状态和状态。它们各自对应的Rep分别是、、和。 33．颗粒在静止流体中的沉降起初为阶段，而后为。通常讲的沉降速度为 运动速度。 34．筛分操作一般适用于粒度是的物料分级，超细粉分级比较有效的方法是，这是根据颗粒在介质中 不同而分成不同的粒级。 35．粒度分布对筛分操作影响很大，一般依据将颗粒分为粒、粒和粒。 36．在离心式选粉机中，存在着两个分离区：一个是在内壳中的选粉区，颗粒主要是在作用下沉降；另一个是在细粉沉降区，颗粒主要是在作用下沉降。 37．尘粒最小粒径为50μm，通常选用收尘器处理，若最小粒径为1μm，可选用收尘器。 38．按工作方式的不同，收尘设备可分为、、、和。它们各自的最小收尘粒径分别为μm、μm、 μm和μm。 39．滤袋是袋式收尘器的主要元件，常用的滤袋材料为、 和。 40．对人体危害最大的粉尘粒度范围是。ZX100-80这种收尘器有滤袋个，其过滤面积是。 41．粉体的基本单位是颗粒，按其成因可分为和。 42．粒度分布是将颗粒群以一定的范围按分为若干级别，各级别粒子颗粒占颗粒群总量的。 43．常用的形状指数有均整度、、、、、等 44．空隙率中的颗粒体积是指不包括颗粒在内的体积，而孔隙率中的颗粒体积则是均不包括。 45．对同一粉体层的所有，可以作出一条公切线，该线称为。 46．詹森粉体压力式中，当H→∞时，P V →P ∞ 即当粉体填充高度达到，P V 趋于，形成粉体的。 47．生料均化库有和双重功能，在不使用连续均化库的水泥厂，生料库的个数一般最少不少于，最多不超过。 48．料仓的排列有、。 49．粗糙度系数表示颗粒与外观看成颗粒表面积之比。50．松装密度Р V 是指在一定填充空隙的状态下，由粉料的。 它与空隙率的关系。 51．库仑定律τ=σtgυ i +τ ,式中τ 表示，τ ≠0时的粉体 为。 52．粉体均化过程机理主要有，，三种。 53．粉体贮存过程中，粒度分料的机理有，，。防止分料的措施有多点布料法、、、。 54．存仓闭锁设备的作用一是，二是；按闭锁设备的工作机构分其类型有、。 55．等径球形颗粒的规则排列有基本的平面排列形式在此基础上又可形成形式的空间排列。其中为最松填充，最密填充，其填充率分别为、。 56．应力理论规定：没有剪应力的面叫，作用于该面上的垂直应力，主应力为零时叫二向应力状态。 57．粉体静态拱的类型一般有，，，，防止结拱的主要三条途径 是，、。 58．混合过程又称过程，物料在外力作用下发生的改变。 59．混合过程中，物料的物理性质引起分料，其主要作用是、和。 60．在混合机中，混合作用一般认为有以下三种：、和。在圆筒回转式混合机中，以混合作用为主，对于双轴螺旋混合机，以混合作用为主。 61．管道式气力输送是利用对固体颗料的作用，在状态下输送物料。 62．气力输送设备按产生气流方法的不同，可分为、、和。 63．空气输送斜槽的关键部分是透气层，常用的透气层材料有、及。 64．斗式提升机的料斗是主要工作部件，一般均为钢质制成，料斗按其形状共有三种、和。 65．在螺旋输送机中，物料被推送方向由和所决定。66．板式输送机因为链轮转速不均匀故拉紧装置都采用式的。 67．转动式喂料设备有、、和。68．有挠性牵引构件的喂料设备主要有、、和。 69．皮带输送机的张紧装置主要有以下三种型式①； ②；③。 70．斗式提机的分类很多，按卸料方式可分为①； ②；③。 71．带式输送机倾斜布置时，倾斜角度受和影响。 三、名词解释 1．粉碎过程 2．等降颗粒 3．R、R、B的特征粒径 4．粉体 5．粗糙度系数 6．颗粒形状 7．空隙率与松装密度，并写出其关系式 8．重力流动性 9．动态拱 10．开放屈服强度，流动函数和料斗流动因数 11．破坏包络线 12．粒度分布 13．形状指数和形状系数 14．均化与均化效果 15．总体、个体和样本 16．极限应力状态 17．静平衡和动平衡 18．相对易磨性系数 19．选择性破碎 20．钳角 21．物料的易磨性 22．公称粉碎度 23．颗粒，一次颗粒和二次颗粒 24．整体流和漏斗流 25．应力平衡和极限应力状态 26．粒度分布 27．粉体的休止角 28．粒径分布曲线 29．球磨机的临界转速 30．球磨机的临界状态和超临界状态 31．球磨机理论转速 32．球磨机介质的脱离角和降落角 33．筛分效率 34．标准偏差 35．检查筛分和预先筛分 36．等降颗粒 37．多相流动 38．沉降速度 39．多相流体力学 40．固体流态化 41．弗鲁特（Froude）准数和散式流态化 42．选粉效率和循环负荷 43．收尘效率和通过系数 44．总收尘效率和部分收尘效率 45．电晕 46．电阻率 47．密相输送 48．颗粒的松密度 49．变异系数 50．质量浓度 51．均化效果 52．斗式提升机的极点、极距 四、证明与问答题 1.粉碎机械类型很多，但按施加外力不同，可以归纳为几种？试用简单图示阐述。 2.物料粉碎理论有哪几种假说？并根据dA＝－CD-n dD写出数学表达式？ 3.写出R.R.B的统计表达式。简述R.R.B图的作法，说明R.R.B曲线的意义。 4.叙述影响均化的因素。 5.防止料仓结拱的主要途径？例举四个常用的措施。 6.改液体助流的原理。 7.设计和选用存仓料闸时应满足哪些要求。 8.对某粉体作三轴压缩试验，测得数据如下表，作出其极限摩尔圆和破坏包络线， 并确定该粉体是非粘性粉体，还是粘附性粉体。 9.叙述改液体的助流原理 10.叙述布朗—霍克斯雷描述仓流现象的椭圆体流动理论，并作图表示。 11.在水泥生产过程中为什么要对原料半成品和成品进行储存？ 12.存仓设计应满足的要求？ 13.为什么颚式破碎机偏心轴的转速过高和过低都会使生产能力不能达到最大值？理 论分析最大生产能力对应的转速应满足什么假设条件？ 14.在锤式破碎机中篦条排列方向与转子运动方向有何要求？篦缝为什么安装成上窄 下宽？ 15.评述Hardopact型反击式破碎机高产低耗的原因。 16.锤式破碎机转子在制造与修理后，为什么必须进行平衡？ 17.何为反击式破碎机的选择性破碎？它对破碎过程与破碎产物质量有何作用或影 响。 18.试述粉碎的表面积学说，体积学说和裂纹学说之间的内在关系。 19.何谓粉碎过程中的“多破少磨”？提出该说法的理由是什么？据此，可否进一步 提出“以破代磨”，为什么？ 20.试从（1）工作原理（2）锤头与转子的联结方式（3）粒度调节方式（4）产品粒 度的均匀程度（5）保险装置等五个方面比较单转子PC和单转子PF破碎机的异同点。 21.试述球磨机中研磨体的三种运动状态及其对物料的粉碎作用，又衬板的主要作用 有哪些？ 22.球磨机衬板的主要型式（列举6种），简述它们的用途。 23.简述角螺旋分级衬板的特点，分析衬板转角的方向和大小与磨机工作的关系。 24.简述球磨机隔仓板的作用，并说明提升式双层隔仓板的优点。 25.磨机“两仓能力”平衡的含义是什么？ 26.试分析球磨机超临界转速下介质的运动特点。 27.试分析影响球磨机最佳粉磨效果的主要因素。 28.粉磨过程中球磨机筒体具有同一转速，而工艺要求各仓内研磨体要呈不同运动状 态，应采用哪些措施来解决这对矛盾，保证磨机的最佳工作状态。 29.研磨体级配合理、操作良好的球磨机，其产品筛析曲线具有哪些特征？若曲线上 有一段接近水平线，试分析其原因并提出工艺改进措施。 30.与球磨比较辊磨机有哪些优点？ 31.简述影响筛分效率的因素。 32.对球形颗粒在流体中产生相对运动时的流动状态大致可分为几种？相对应的雷诺 系数（Rep）在什么范围？ 33.在固定床操作中，流体通过颗粒层时的压强降受哪些因素影响？流体的速度受哪 些限制？ 34.指出影响筛分效率的主要因素,并说明筛面运动方向与筛分效率的关系？ 35.在通过式选粉机中存在两个选粉区，说明：①它们的各自位置；②在不同选粉区 的分级原理；③何为最小分离粒径？ 36.离心式选粉机选粉效率低、电耗高的主要原因是什么？ 37.分析旋风收尘器中含尘气流的运动特征？ 38.分析旋风式选粉机在物料分散和分离方面存在的主要问题。 39.简述O－SEPA高效选粉机的工作原理及特点（结合图示）。 40.叙述袋式收尘器的过滤机理。 41.试述电收尘器工作原理。 42.指出扩散式旋风收尘器的结构特点，并分析筒体下半部呈倒圆锥的作用。 43.影响电收尘效率的因素有哪些？ 44.能否从配合料的C 、σ中判断配合料称量错误，试说明道理。（σ－标准偏差、 V －不均匀度） C V 45.简述常用气力输送设备的种类及使用性能？ 46.什么是斗式提升机的极点与极距？它对卸料有何影响？ 47.斗式提升机装料和卸料方式常用哪几种方式？确定采用装、卸料方式主要有哪些 影响因素？ 48.分析皮带运输机“跑偏”产生的原因，并提出相应的处理方法。 49.①圆盘加料机调节加料量的方法有哪三种？并对它们进行比较。②电磁振动加料 机调节加料量是通过哪些方法？ 50.运用等降系数 的概念，分别说明分选操作和分级操作工艺设计的 关键。51.已知某旋风分离器外筒半径R2，内筒半径R1，欲分离固体粒子在分离器中的径向沉降速度u（设沉降满足Stokes'law），气旋流的角速度 ω (rad/sec).试证明该旋风分离器的分离极限 f 为: 五、计算题 1．某连续磨机为保证产品粒度不大于50微米，采用圈流粉磨系统，系统流程如下 图所示，已知：磨机喂料量G 1=15吨/时；磨机出料量G 3 中＞50微米的颗粒含量为70%； 选粉机回料量G 2 中＞50微米的颗粒含量为90%。 试求：（1）选粉机回料量G 2,磨机出磨量G 3 和最终产品量G 4 。 （2）选粉机选粉效率和循环负荷率。 2．某厂水泥磨，出磨气体含尘浓度为60g/Nm3，已知采用二级收尘设备，第1级为旋风收尘，收尘效率为85%，第2级为袋收尘，收尘效率为99%，问排出的气体含尘浓度是否符合我国水泥企业排放标准。 3．有一台PEJ900×1200的破碎机用来破碎高硬度的石灰石，其最大允许入料粒度是多少？公称粉碎比是多少？当其排料口宽度为160mm时，平均粉碎度为多少？ 4．某粉碎系统流程如图示：已知：F 1=14.7T/h β 1 =35% β 3 =68% β 4 =30% 试计算：Q 2、Q 4 、C、E 其中：C－循环负荷比 E－筛分效率 5．今有一套破碎粉磨系统，一破为颚式破碎机，进料平均粒度为350mm，出料平均粒度为80mm，从二破反击式破碎机卸出的平均粒度为20mm，经球磨机粉磨得细粉平 均粒度为0.05mm，试分别计算平均粉碎度为i 1、i 2 、i 3 和总粉碎度i。 6.某粉碎系统流程如图:已知：F=10.14T/h β 3=32% β 4 = 9% 试分别计算Ｑ ２ 、E、C、 Ｑ 4 其中E——筛分效率 C——循环负荷 7．已知球磨机介质运动基本方程： 其中：n－球磨机转速（转/分钟） R－球磨机筒体内半径（m） α－介质运动脱离角 试确定磨机的理论临界转速ｎ ｃ 和工作转速。 8．今测得某物料经试验磨机粉磨后，其产品中小于50μm的颗粒含量为69．7%，并已知该粉磨产品符合RRB分布，均匀性系数为0.8，试求产品中介于20-25μm颗粒量百分数为多少？ 9．某厂破碎机出口石灰石的碳酸钙滴定值每小时一次，一个班八次，今测得数据见下 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 T CaCO3 95.3 95.8 96.3 93.4 93.7 88.7 87.9 94.5 10．在υ150mm的垂直管道中气力输送粉磨产品（细度80μm方孔筛筛余10%）。已知风量1m3/min，空气粘度16×10-6Pa·s，密度为1Kg/m3；物料密度3000Kg/m3。其颗粒的卡门形状系数ψc=1.0。试求：（1）可被上升气流带走的颗粒直径；（2）停留在气流中悬浮不动的颗粒直径；（3）能够在此上升气流中沉降下来的颗粒直径； （（设输送情况中，气固两相流动状态Rep＜1.0，又粉磨产品粒度分布符合RRB 分布，n=1.0） 11．有一台两仓球磨机，理论功率N =200KW，磨机有关参数如表所示，当用该磨粉磨 标准物料由20mm至产品细度为标准细度时，单位功产量q N =40Kg/KW.hr。当用该磨改磨某种新原料时，入磨粒度不变，产品细度调整为Rx=7%，此时磨机产量 Qx=6t/h，设表内参数均不改变，试求：（1）原料的相对易磨性系数K m.x ；（2）改 磨新原料后一、二仓界面处的细度R 1.X (设两物料的粉磨过程符合粉磨动力学方程，粉磨相对速度均保持不变，细度均为0.08mm方孔筛筛余（%）。) 项目一仓二仓 有效容积(m3) 6 8.4 有效长度(m) 2.5 3.5 料球总填充率(%) 31 35 装球量(ton) 5 7.5 钢球密度(ton/m3) 7.9 7.9 物料容积密度ton/m3) 1.25 1.25 12．雷廷智粉碎功为A=K(1/d-1/D)m 确定此式中的平均粒径。（即此式中平均粒径应采用何种平均径） 六、作图并说明 1．徒手绘制球磨机开路系统和闭路系统示意图，并说明各自的流程特点。 2．①－球磨机大齿轮 ②－边缘单传动小齿轮 问：(1)在图中画出这种布置时，大、小齿轮各自的旋转方向。 (2)布置角β与磨机主轴承受力的关系。 ３．依照右图中球磨机和内阶梯衬板的倾角方向， (1)在图中标出简体的旋转方向。 (2)说明阶梯衬板的优点和使用场合。 ４．分别绘出螺旋输送机左右分离输送和左右集中输送的布置形式。 ５．画出电收尘器的工作原理图，并标明各部件的名称。 ６．分别画出简单摆动型和复杂摆型颚式破碎机的工作原理图，并指出各部件的名称。 粉体工程习题答案 一、选择题 二、填空题 1.物料粉碎前的尺寸D与粉碎后的尺寸d之比, 总粉碎比大于各段粉碎 比, 公称破碎比 2.表面理论，体积理论，裂纹理论，细磨，粗碎，粗细 3. 3mm, 0.06mm ,0.005mm 4粉碎，分磨，群体 5. 长轴径，短轴径，(l+b+h)/3 ,2/(1/l+1/b) ,(l.b.h)/3 6.均匀性系数, 36.8% 7.颗粒 8长轴径，短轴径，三轴平均径 9.累积分布，粒径分布；RRB方程，粒度相对百分度分布曲线 10.表面上，图象形状指数，形状系数，粗糙度系数 11.R=100-（X/x）n ,窄，均匀，越大 12.粒度分布与粒度D的函数关系，频率分布曲线，累积分布曲线 13.自由破碎，反弹破碎，铣削破碎 14.单转子，双转子，不可逆，可逆 15.简摆颚式破碎机，复摆式颚式破碎机，液压颚式破碎机 16.小，大，1/2 ，不一样，1.5倍 17.自由破碎，反弹破碎，铣削破碎 18 .2300mm ,300mm 19.挤压法，冲击法，磨削法，劈裂法，挤压，磨剥，冲击，磨剥 20.在能将物料粉碎的前提下，尽量采用尺寸小的介质,大小介质作适当搭配,使填充密度增大 21.溜管进料装置,螺旋进料装置,勺轮进料装置 22.分离粉磨介质,阻止各仓间介质的轴向移动和阻止过大颗粒窜入下一仓使物料得到合理的粉磨 23.间歇,,连续式磨机 24,保护筒体，免受粉磨介质和物料的直接冲击和摩擦 利用不同形式的衬板来调节各仓内的粉磨介质的运动状态 25．中心传动，边缘传动，很大 26．技术改造，没有粗料，部分，全部 27．辊子式，摆辊式，滚球式 28．辊子直径，长度 29．细，超细，Dmax<入<2Dmax 30.钢球，磨盘，液压式，机械压式 31.高，低，1000~1500r/min,3~20mm 32.每寸筛网上所含正方形筛孔目数，1.44，1.189，1.259 33．垂直，接近垂直，平行 34．较粗的松散，流体力学，在流体介质中沉降速度不同而分成不同的粒级 35．层流状态，过渡状态，湍流状态，相对运动状态 36．两相以上物质，相对流速 37．其他颗粒直接摩擦碰撞的影响，其他颗粒通过流体而产生的间接影响38．层流状态，过渡状态，湍流状态，高度湍流状态， REP<1,1 39.加速，等速，等速阶段 40．100~0.05mm, 用流体力学原理的风级器，沉降速度 41．颗粒尺寸，易筛颗粒，中间颗粒，难筛颗粒 42．惯性力，重力作用 43．重力，电收尘器 44．重力收尘设备，惯性力收尘设备，过滤作用收尘设备，电收尘设备，50um,5um,1um,1mm 45.天然纤维，合成纤维，无机纤维 46．50μm以下，80个，100ｍ＾２ 47一次颗粒。二次颗粒 48粒径范围，颗粒大小，百分数 49体积充满度，面积充满度，粗糙度 58．对流均化，扩散均化，剪切均化 59．附着水分，填充水分，滚落水分，回转进料法，中央孔管法，细高法60．开闭存仓的卸料口，调节卸料流量的闸门，手动，机械驱动，气动61．二种，多种 62．主应力面，主应力，一维 63．压缩拱，锲形拱，粘附粘接拱，气压平衡表 改善料仓的几何形状和尺寸，降低料仓内的粉体压力，减小料仓的壁摩擦阻力 64．均化，运动速度和方向 65．堆积分料，振动分料，搅拌分料 66．对流混合，扩散混合，煎切混合，扩散，对流混合 67．气流，连续流态化 68．抽吸式，压送式，混合式 69．水泥多孔班，纤维织物，陶瓷多孔扳 70．深斗，浅斗，尖斗 71．叶片的方向和螺旋的转向 72．螺旋式 73．螺旋喂料机，滚筒喂料机，圆盘喂料机 74．带式喂料机，板式喂料机，链式喂料机 75，螺杆式，小车坠重式，垂直坠重式 76．离心式，重力式，混合式 77．物料体积，皮带宽度 三、名词解释 1．粉碎过程：固体物料在外加作用下，克服了内聚力，使之破碎的过程。2．等降颗粒：在流体内以同一速度沉降的颗粒 3．RRB的特征里粒径：在LGLG（100/R）-LGX坐标中，直线与R=36。8%水平线交点处的坐标 4．粉体：能在气体中分解成悬浮一段时间的固体颗粒 5粗糙度系数：:表示颗粒表面的粗糙程度R=粒子微观的表面积/表面视为光滑粒子的宏观表面积 6颗粒形状：是指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图象 7空隙率填充层中粒度与占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表面体积之比 松装密度：指在一个填充状态下，包括颗粒间全部空隙在内的整个填充单位体积中的颗粒质量 8重力流动性：松装物料由于自身重力克服料层内力所具有的流动性质 9动态拱：不阻碍仓内粉料正常卸出的粉体拱 10开放屈服强度：密度强度就是开放屈服强度 流动函数：最大压实压力与开放屈服强度的比 料斗流动因素：存仓内散装物料最大压实力与作用于堵塞料的料拱最大压力之比 11破坏包络线：对同一种粉体层的所有极限摩尔圆可以作一条公切线，这条公切线称破坏包络线 12粒度分布:是指将颗粒群以一定的粒度分布范围按大小顺序分为若干级别，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。 13形状指数:表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合。 形状系数：在表示颗粒群性质和具体物理现象、单元过程等函数关系时，把与颗粒形状有关的诸因素概括为一个修正系数加以考虑，该修正系数即为形状系数。 14均化：物料在外力作用下发生速度和方向的改变，使各组分颗粒得以均匀分布 均化效果：指均化过程前后标准偏差之比 15总体：研究对象的全体 个体：研究中的一个单位 样本：从总体中取出做实验的那部分 16极限应力状态：极限应力状态：分体处于运动初始瞬间，粉体层内每一点都是剪切的临界状态 17静平衡： 动平衡 18相对易磨性系数：采用同一台粉碎机同一物料的标准物料的单位电耗与粉碎风干状态下该物料的单位电耗之比 19选择性破碎：凡是有检查筛分的破碎流程，从破碎机卸出的物料要经过检查筛分粒度合乎要求的颗粒作为产品，其余作为循环料重新送回破碎机，再次进行破碎 20钳角：颚式破碎机动颚与定颚之间的夹角 21物料的易磨性：物料粉碎的难易程度 22公称粉碎度：破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度之比 23颗粒： 一次颗粒： 二次颗粒： 24整体流：在卸料过程中仓内物料全部处于均匀下降的运动状态 漏斗流；若只有存仓的中心产生料流，其他区域的物料停滞不动，流动的区域呈漏斗状，流动沟道呈圆形截面，其底部截面大致相当于卸料口面积25应力平衡：粉体层内部摩擦力对外力的抵抗而保持的一种力的平衡状态。极限应力状态： 26粒度分布：指粒度分布与粒度的函数关系 27分体的休止角：分体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面形成的角度 《粉体科学与工程基础》教学大纲 课程编号： 课程名称:粉体科学与工程基础/Fundamentals of Powder Science and Technology 学时/学分：32/2 （其中含实验0学时） 先修课程：无 适用专业：无机非金属材料工程 开课学院（部）、系（教研室）：材料学院无机非系粉体工程研究所 一、课程的性质与任务 本课程为无机非金属材料专业的专业必修课程，材料科学与工程专业的专业选修课. 通过本课程的学习，使材料科学与工程专业的学生能够系统地掌握“粉体科学与工程” 的基本理论和基础知识，从而能根据材料的性能要求，从粉体科学的角度，对粉状原材料的颗粒儿何特性和表面物理化学性质进行正确的表征和合理的设计；并为进一步学习粉体制备与处理工艺及装备技术奠定基础，使学生能从粉体过程工程的层面，掌握正确、合理地运用粉体材料制备工艺和装备技术的技能。通过本课程的学习，使学生获得： 颗粒几何特性与表征 颗粒的堆积结构与致密堆积 粉体力学与流变特性 颗粒流体力学 粉体的物理特性 粉体的表面物理化学性质 等方面的基本概念和基木理论，以及正确、合理地应用专业基础知识解决粉体过程工程实际问题的能力和科学方法，为后继专业课学习奠定必要专业基础知识。在传授专业基础知识的同时，通过各章节所学内容与生产中实际问题的关联介绍，培养学生对专业课程的学习兴趣。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （―）教学内容 1.颗粒的几何特性与表征 颗粒的大小与分布：粒径和粒度的概念；单颗粒的4种粒径表征方法：轴径，球当量径, 圆当量径，定向径；颗粒群平均粒径的概念；平均粒径的计算方法。 粒度分布：粒度分布的概念；粒度分布的4种表征方法：列表法，作图法，矩值法，函数法；函数法的4种粒度分布方程：正态分布方程，对数正态分布方程，Rosin-Rammler 分布方程，Gates-Gaud in-Schumann分布方程。 颗粒的形状：形状系数的概念，形状系数的表征方法，形状指数的概念，形状指数的表征方法。 颗粒形状的数学分析法：Fourier级数分析法；分数维法：分形与分数维的概念，分数维的计算，颗粒形状的分数维表征。 粉体比表面积：颗粒的表血性状；粉体比表面积的概念；粉体比表面积的计算：基于单颗粒或颗粒群平均粒径的比表面积计算，基于粉体粒度分布的比表面积计算，几种粒度分布方程的比表面 1、中位粒径：D 50，在物料的样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径 2、壁效应：在接近固体表面的地方，粉料的随机填充存在局部有序。这种局部有序的现象是壁效应 3、粉碎平衡：当物料粉碎到一定程度时，物料在机械力作用下的粒度减小与已细化的微小颗粒再团聚达到平衡，物料粒度几乎不再变化的时候，称为粉碎平衡 4、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角 5、相对可燃性：在可燃性粉末中加入惰性的非可燃性粉末均匀分散成粉尘云后，用标准点火源点火，使火焰停止传播所需要的惰性粉体最小加入量（%）称为相对可燃性 6、粉碎机械力化学：在固体物料粉碎过程中，设备施加于物料的机械力除了使物料粒度减小、比表面积增大外，还发生机械力与化学能的转化，使材料发生结构变化、物理化学变化。这种在机械力作用下锁诱发的物理、化学变化过程称为粉碎机械力化学。 另答案：研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科，应用粉体材料的机械力化学改性制备无机颜料制备纳米金属非晶态金属及合金制备新型材料 7、屈服轨迹：一组粉体样品在同一垂直应力条件下密实，然后在不同的垂直应力下，对每个粉体样品做剪切破坏试验，所得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹 8、整体流：物料从料斗出口处全面积的泄出，全部物料都处于运动状态的流动。（料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流动，这种流动型称为整体流。这种流动常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗内） 二．简答 1、表征粒度分布特征参数是什么？粉体的填充指标有哪些？ 特征参数：中位粒径D 50、最频粒径、标准偏差； 填充指标：容积密度、填充率、空隙率 2、等径球体随机填充的类型有哪些？ 1、等径球规则填充； 2、随机或不规则填充：随机密填充、随机倾倒填充、随机疏填充、 随机极疏填充；3、壁效应 3、写出几种实际颗粒的堆积规律（P27） 堆积规律：当仅有重力作用时，容器里实际颗粒的松装密度随着容器直径的减少和颗粒层高度的增加而减小。对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密度较小。但是对于像面粉那样的有粘聚力的细粉末，减慢供料速度可得到松散的堆积。 4、粉体层中液体有几种？各有何特点？ 1、粘附液：粘附在粉体物料的表面； 2、楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内；，即在颗粒间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体； 3、毛细管上升液：保存在颗粒间的间隙中； 4、浸没液：颗粒浸没的液体 5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。 1、表面涂覆或包裹：用硬脂酸钠改性MgO 粉体，在吸附层中的硬脂酸根离子的亲水基朝向水相，接触角减小，是粉体润湿性增强； 2、热处理：对陶瓷颗粒进行热处理可以提高金属对陶瓷的润湿性。通过热处理可以除去吸附在陶瓷表面的氧，以免金属氧化在界面形成氧化物阻止金属与陶瓷元素相互扩散。对陶瓷颗粒进行预热处理可以消除颗粒表面吸附的杂志和气体，提高润湿性。 6、粉体摩擦角具体包括哪些角度? 1 内摩擦角、 2 安息角、 3 壁面摩擦角和滑动摩擦角、 4 运动角 7、流动与不流动的判据？（P48） 如果颗粒在流动通道内形成的区服强度不是已支撑住流动的堵塞料，那么在流动通道内将产生重力流动。 根据Jenike 公式可以计算得到料仓和料斗中的压力分布，从而得到物料单元体受到的密实最大主应力； 流动函数 FF ： 时，FF 一、填空题： 1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。 2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。 3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。 4.材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。 5.按组成和结构分，材料分为金属材料，无机非金属材料，高分子材料和复合材料。 6.高分子材料分子量很大，是由许多相同的结构单元组成，并以共价键的形式重复连接而成。 7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。 9.功能复合材料是指除力学性能以外，具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。如有 光，电，热，磁，阻尼，声，摩擦等功能。 10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。 11.由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为链节，简单重复（结构）单元的个数称为聚 合度。 12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时，两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料，其性能显示 为增强体与基体的互补。（ppt-复合材料，15页） 13.影响储氢材料吸氢能力的因素有：（1）活化处理；（2）耐久性（抗中毒性能）； （3）抗粉末化性能；（4）导热性能；（5）滞后现象。 14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。 15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。复合效应表现线性效应和非线性效 应，其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。 16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。 17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。功能高 分子材料的制备主要有以下三种基本类型： ①功能小分子固定在骨架材料上； ②大分子材料的功能化； ③已有功能高分子材料的功能扩展； 18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。 19.1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金 属的导电特性，并因此获得2000年诺贝尔化学奖。 20.陶瓷材料的韧性和塑性较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 第二部分名词解释 粉体工程与设备思考题 第一章概述 1、什么是粉体？ 粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。 2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？ 分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒 原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。能够真正的反应出粉体物料的固有特性。 聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。又称为二级颗粒。聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。主要再粉体物料的加工和制造中形成。 凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。比聚集体颗粒大得多。也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。 絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。很容易被微弱的剪切力所解絮。在表面活性剂作用下自行分解。 颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒 3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？ 分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体 4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？ 主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。 范德华力、静电力、液桥力。在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。而在非常干燥的条件下则是由范德华力引起的。空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。 第二章粉体粒度分析及测量 1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？ 三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值 当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径 综合测试试题一 一、名词解释：（20分） 1．地基处理 2．复合地基 3．碎石桩 4．桩土应力比 5．面积置换率 6．掺入比 7．加筋土挡墙 8．土工聚合物 9．托换技术 10．土钉 1．地基处理：在天然地基较弱的情况下，不能够满足地基强度和变形等要求，则预先要经过人工处理以后再建造基础的地基加固方法。 2．复合地基：由两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下，两者共同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。 3．碎石桩：是一种粗颗粒土桩，具体是指用振动﹑冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石挤压土孔中，形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。 4．桩土应力比：在外荷载作用下，复合地基中桩体的竖向平均应力与桩间土的竖向平均应力的比值。它是复合地基中的一个重要设计参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算。5．面积置换率：在外荷载作用下，复合地基中桩身截面面积与影响面积的比值。 6．掺入比：是指掺加水泥浆的重量与被加固软土的重量的百分比。 7．加筋土挡墙：由填土中布置的一定量的带状拉筋以及直立的强面板三部分所组成的一个整体复合结构。 8．土工聚合物：是岩土工程领域的新型建筑材料，是由聚合物形成的纤维制品的总称，而这些材料都是由聚酰胺纤维（尼龙）﹑聚酯纤维（涤纶）﹑聚丙烯腈（腈纶）和聚丙烯纤维（丙纶）等高分子聚合物加工而合成的。 9．托换技术：指解决对原有建筑物的地基需要处理和基础需要加固或改建等问题；解决在原有建筑物基础下需要修建地下工程以及邻近建造新工程而影响原有建筑物的安全等问题 的技术总称。 10．土钉：是将拉筋插入土体内部，拉筋尺寸小，全长度与土粘结，并在破面上喷射混凝土，从而形成土体加固区，其加固类似于重力式挡墙，用以提高整个边坡的稳定性，适用于开挖支护和天然边坡的加固治理，是一种实用的原位岩土加筋技术。 粉体第2章作业题 1、证明：DnL·DLS=DnS2； DnL·DLS·DSV=DnV3 2、求：边长为a的正方形和正三角形片状颗粒的Feret径。 3、求边长为m的正方形片状颗粒的Martin径。 4、求底面直径为10，直径：高度=1：1的圆柱形颗粒的球形度。 5、用安德烈移液管测得某火力发电厂废气除尘装置所收集的二种烟灰的粒度分布情况如下表。 若服从R―R分布，试求：（1）分布特征参数De和n；（2）二种粉体何者更细？何者粒度分布更集中？ 第3章粉体的填充与堆积特性作业题 1、将粒度为D1＞D2＞D3的三级颗粒混合堆积在一起，假定大颗粒的间隙恰被次一级颗粒所充满，各级颗粒的空隙率分别为ε1=0.42，ε2=0.40，ε3=0.36，密度均为2780kg/m3。试求： （1）混合料的空隙率； （2）混合料的容积密度； （3）各级物料的质量配合比。 2、根据下表数据，按最密填充原理确定混凝土中砂子的粒径及各组分的配合比，并计算混凝土混合物的最大表观密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥） 粒径/mm 空隙率/% 密度/kg/m3 物料名称 碎石D1=32 48 2500 砂子D2 42 2650 水泥D3=0.025 50 3100 3、根据容积密度、填充率和空隙率的定义，说明： （1）；（2）；（3） 4、某粉体的比重为m，在一定条件下堆积的容积密度为其真密度的60%，试求其堆积空隙率。 5、某粉料100kg，在一定堆积状态下，其表观体积为0.05m3。求：该粉体的堆积密度、填充率和空隙率。（ρP=2800kg/m3） 6、已知：粉料（ρP=2700kg/m3）成球后ε=0.33，并测得料球含水量为13%（以单位质量干粉料计），试求料球的空隙饱和度ψs。 第4章作业题 粉体工程习题 一.选择题(以下各小题均有４或3个备选答案,请圈出唯一正确的答案) 1．R ＲB 粒度分布方程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸,它是以 来分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 Ｃ、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 ３.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[-(P D /e D ）n ]其中 e D 为： 。 A ．均匀系数 Ｂ.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在 上有200个筛孔。 Ａ、一厘料长度 B 、一平方厘料面积 Ｃ、一英寸长度 Ｄ、一平方英寸面积 5.某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、Ｄ50 B 、D ８４。1 —D 5０ C 、Ｄ84。1— D １5。9 7.破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i ｎ两种,二者之间的关系 为 。 Ａ、ｉm >i n B 、i ｍ=i ｎ Ｃ、i m 粉体工程与设备考试习题 一、名词解释（每个4分，共20分） 1、粉体：固体颗粒的集合（D小于100微米），颗粒间有适当的作用力，这样的颗粒集合体定义为粉体。 2、空隙率：填充层中粒度与占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表面体积之比。 3、三轴平均径：以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4、粒度分布:是指将颗粒群以一定的粒度分布范围按大小顺序分为若干级别，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。 5、松装密度：指在一个填充状态下，包括颗粒间全部空隙在内的整个填充单位体积中的颗粒质量。 二、填空题（每空1分，共30分） 1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华引力（分子间引力）、库仑力（电荷异性引力）、毛细管力、磁性力、机械咬合力等。 2、影响颗粒填充的因素有壁效应_、局部填充、形状、粒度大小等。 3、粒度分布对筛分操作影响很大，一般依据颗粒尺寸将颗粒分为易筛颗粒、中间颗粒和难筛颗粒。 4、R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp[-(D/错误！未找到引用源。] 。n值愈大，颗粒分布范围愈窄，颗粒分布愈均匀，反映在R.R.B曲线上是分布线与横坐标的夹角越大。 5、昆虫能在水面上爬行，荷叶上的水滴呈圆球状，这是张力在起作用。 6、粉体拱的类型有：压缩拱、楔性（形）拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。 7、统计平均的测定方法有费雷特径，定向等分径，定向最大径，投影圆当量径。 8、写出下列三轴平均径的计算式：①三轴平均径错误！未找到引用源。，②三轴调和平均径 3/(1/l+1/h+1/b) ，③三轴几何平均径错误！未找到引用源。。 三、简答题（每题10分，共50分） 1、平均粒径的表示方法有哪几种？ 答：①算术平均粒径 ②几何平均粒径 ③调和平均粒径 ④平均面积径 ⑤平均体积径 ⑥长度平均径 ⑦面积平均径 ⑧体积平均径 2、简述颗粒床层中颗粒的粒度、空隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系。 答：颗粒粒度越大，颗粒之间的空隙率就越大，填充率就越小， 一、请说明下列代号的意义（20分，每小题5分）： 1、PEJ 900×1200 2、TH400 SH－25.76 3、LS400×25×50―M2 4、4R3216 二、解释概念（20分，每小题5分）： 1、闭路粉碎流程 2、牛顿分级效率 3、振动磨的振动强度 4、粉尘比电阻 三、填空题（20分，每小题1分）： 1、简摆型颚式破碎机比复摆型的动颚的垂直摆幅。 2、锤式破碎机篦条排列方向应与板方向打击物料。 3、反击式破碎机的板，的破碎比最大。 4、提升式双层隔仓板具有作用。 5、反击式破碎机进口处设有, 其作用是。 6、颚式破碎机的推力板除具有的作用外，还具有作用。 7、双辊式破碎机二辊作转动。 8、球磨机的转速比一般为左右。 9、螺旋式气力输送泵螺旋叶片的螺距向出料端。 10、气环反吹风式袋除尘器为滤式袋除尘器。 11、旋风收尘器的直径越，直筒高度越，收尘效率越高。 12、大型球磨机的传动方式一般为。 13、计量设备中，属于非接触式计量的是。 14、脉冲反吹风袋式收尘器中，粉尘在滤袋的侧被过滤下来。 15、电子皮带秤的称量元件是。 16、螺旋输送机的头、尾端轴承分别为轴承和轴承。 17、压滤机工作时，其过滤时间一般为。 18、空气输送斜槽的输送动力是。 19、带式输送机分别在和处设置清扫装置。 20、电磁振动给料机的给料速度主要取决于和。 四、选择题（20分，每小题5分）： 1、静电收尘器的电源为。 A、直流电源； B、交流电源； C、220V电源； D、380V电源 2、斗式提升机输送干燥的流动性较好的物料时，宜采用卸料方式。 A、重力式； B、离心式； C、混合式； D、三种均可 3、阶梯衬板的正确安装形式应是 A、小头先升起； B、大头先升起； C、交替安装； D、三者均可 4、粗碎圆锥式破碎机。 A、外锥正置，内锥倒置； B、外锥倒置，内锥正置； C、二锥均正置； D、二锥均倒置 五、说明题（20分，每小题10分）： 1、为什么复摆颚式破碎机比同规格的简摆颚式破碎机的生产能力大？ 2、旋风收尘器集灰斗处为什么要锁风？通常有哪些锁风装置？ 粉体工程习题 一、基本概念题（共7小题，每小题3分，共21分） 1.粒度分布 用特定的仪器和方法反映出粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数。有频率分布和累积分布两种形式。(1)频率分布，它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。(2)累积分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。 2.粉体 粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 3.三轴平均径 以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4.累积粒度分布 简称累积分布。单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等于颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系。可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目，所以多用小于规定粒径的表示法。通常多用体积（或质量）累积分布。体积（或质量）的累积分布可用正态概率纸作图。 5.表面效应 纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米 粒子物理、化学性质的变化。 6.相对易磨性系数 为了表征物料粉碎难易程度的综合影响，一般用相对易碎性系数来表示。易碎性系数越大，物料越易粉碎。 7.喷雾热分解法 将前驱体溶液（金属溶液）喷入高温气体中，立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，从而直接合成氧化物粉体的方法。 8.牛顿分级效率 将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分，令大粒部分名为粗粒级，小粒部分为细粒级，定义合格成分的收集率与不合格成分的残留率之差称为牛顿分级效率。 9.粉尘云 具有一定密度和粒度的粉尘颗粒在空气中受到重力和空气阻力和浮力相平衡时，就会悬浮或浮游在空气中而不会沉降下来，这种粉尘与空气的混合物称为粉尘云。 10.形状指数 表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数（即理想形状与实际形状比较时，差异的指数化）。 11.量子隧道效应 当粒子能量小于阈值能量时，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好像有一个隧道。 12.易碎（磨）性 1、影响颗粒堆积的因素及致密堆积的经验：影响颗粒堆积的主要因素：一类是颗粒本身的几何特性， 如颗粒大小、粒度分布及颗粒；一类是颗粒间接触状态和颗粒堆积条件，如颗粒间接触点作 用力形式、堆积空间的形状与大小、堆积速度和外力施加方式与强度等条件。致密堆积经验：（1）用单一粒径尺寸的颗粒不能满足致密堆积对颗粒级配的要求（2）采用多组分且组分粒径尺寸相差较大（一般相差4～5倍）的颗粒，可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求（3）细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙，两组分时，粗细数量比例约为7:3，三组分时，粗中细比例为7:1:2，相对而言，可以更好地满足致密堆积对粒度与级配的要求（4）在可能的条件下，适当增大临界颗粒尺寸可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。 2、颗粒尺寸大小对颗粒的熔点、溶解度、热容得影响，并简要解释：晶体颗粒的熔点：晶体颗粒尺寸越小，其熔点也越低。1)基于晶体饱和蒸气压的解释： 颗粒尺寸越小，饱和蒸汽压越高，熔点越低。2)基于晶体熔化能量的解释：颗粒尺寸越小， 表面能越高，晶体颗粒熔点越低。晶体颗粒的溶解度：颗粒尺寸越小，溶解度越大。尺寸越小，饱和蒸汽压越大。当温度 一定时，溶质在溶液中的浓度随着饱和蒸汽压的提高而增大。晶体颗粒的比热：颗粒尺寸越小，德拜温度越低，晶格比热越大。晶体吸热是通过激发 晶格振动（声子振动）和激发电子，以及生成热缺陷等来完成的。颗粒尺寸减小意味着颗粒 表而原子相对数量的增加，即化学键被截断的表而质点数量的相对增加。由于表面原子在一侧失去最近邻原子的成键力，而引起表面原子 的扰动，使得表而原子和次表面原子距离被拉 开到大于体内原子的距离。造成表面质点的振幅大于体内质点的振幅,产生所谓“振动弛豫”, 即表而质点振动频率的降低，晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系Cv=12π4RT3/5Q3。 3、为什么导体颗粒具有接触荷电特性，其机理是什么？颗粒荷电的主要方式有接触电荷、电场荷电、碰撞荷电和粉碎荷电。接触荷电是指两个不带电且功函数不同的导体颗粒，因相互接触，而后分离，使两个颗粒带上极性相反的等量的电荷；碰撞荷电：（1）颗粒与运动离子的碰撞荷电（2）颗粒与器壁的碰撞荷电；电场荷电：在常压下，当两个大小差别很大的电极上有足够大的电位差时，会引起空气电离，产生大量的空间电荷，形成电晕电流。其中阳离子和电子在想异性电极的有序运动中与电场内的颗粒碰撞失速，而吸附在颗粒表面，使颗粒荷电；粉碎荷电：颗粒粉碎时，连接质点的键被切断，且正负电荷相对于破裂面呈现电量不等的分布，使颗粒荷电。1)粗颗粒易带正电，细颗粒易带负电，且颗粒尺寸越小，比 电荷就越大。2)粉碎过程中还存在着颗粒间、颗粒与设备壁而间的相互摩擦引起的摩擦带 电。 3)颗粒粉碎荷电，是以零电荷为中心的正、负对称分布，且单位颗粒表而积的电荷数分布，近似为正态分布。 4、颗粒的光吸收机理是什么，光吸收现象有何应用意义？机理：由于光传播时的交变电磁场与颗粒分子的相互作用，使颗粒分子中的电子出现受迫振动，而维持电子振动所消耗 的能量，变为其他形式的能量而耗散掉。应用：光照吸收材料应用在电镜、核磁共振、波普仪 思考题与习题 绪论 一、填空 1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。 2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。 3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。 二、简答 1 什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？ 2 “三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？ 3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念？ 4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。 5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。 三、计算 1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。 2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%，含盐量1.4%，试计算原料黄油中含水量。 3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。 4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃。求蒸气消耗量。 5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。忽略CO2和水以外的任何组分。 6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。初始接种物中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。《粉体科学与工程基础》教学大纲.doc
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