的粘度。
25?10?2解：ut??0.0394ms
6.35d2??S???g 假设沉降在斯托克斯区：ut?
18?d2??S???g6.25?10?3??7900?880??9.81??3.796Pa?S 则??18ut18?0.0394 校验
??2Re?dut??6.25?10?3?0.0394?880??0.057?1
3.796 假设成立，即该液体的粘度为3.796Pa·S。
3-4 密度为
2650kgm3的球形石英颗粒在
20℃空气中自由沉降，试计算服从斯托克斯
公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。 解：20℃空气物性
??1.205kgm3，??18.1?10?6Pa?S
Re?1，即最大颗粒直径：Re? 斯托克斯公式适用范围为
dut???1
d2??S???gd?d2??s???gd3??s????g ?ut? ?Re? ?2?18?18?18??18?18.1?10?62?1?18?2Re?d????? ?2650?1.205??1.205?9.81?????s????g????5.732?10?5m?57.32?m3 牛顿公式适用范围为101?3??1?3
?Re?2?105，即最小颗粒直径时Re?103
?ut?1.74d?d??S???g?? ?Re???1.74d??S???g?1.74d3??s????g?
???Red?????
?1.74??1.74??s????g? ?1.512?10?3m?1.512mm
2?318.1?10?6?103?2650?1.205??1.205?9.81??2?3
3-5 用高2m、宽2.5m、长5m的重力降尘室分离空气中的粉尘。在操作条件下空气的密度为
0.779kgm3，粘度为2.53?10?5Pa?S，流量为5?104m3h。粉尘的密度为
200kg0m3。试求粉尘的临界直径。
5?1041??1.111ms 解：对于降尘室：Vs?Atut 则ut?36002.5?5d2??S???g 假设沉降在斯托克斯区，则ut?
18?18? ut18?2.53?10?3?1.111??1.606?10?4m d???S???g?2000?0.779??9.81 校验
Re?dut??1.606?10?4?1.111?0.779??5.495?1
?52.53?10ut?0.78d1.14??s???0.71 假设不成立，再假设在阿仑区：
?0.43?0.29
1.14?ut???d??0.71?
?0.78??s???? ?2.077?10?4m0.430.291.14?1.111?2.53?10?0.779??0.71??0.782600?998.2????50.43?0.29S????
2.077?10?4?1.111?0.779 校验Re???7.105
?5?2.53?10dut? 在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为
20.77?m。
或使用课本提供的公式
ut?0.27gd??s???Re0.6??0.27gd1.6??s???ut0.6??0.40.6
即
d0.81.1110.7792.53?10??0.27g??s???0.279.81?2600?998.2?ut0.7?0.2?0.30.70.2??50.3??1.2640?10?3
则
d?2.3833?10?4m?23.833?m
校验
Re?dut??2.3833?10?4?1.111?0.779??8.1518
?52.53?1023.833?m。
在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为
3-6 今拟采用如图3-5所示的多层降尘室除去某气体中的密度为
2200kgm3、直径
10?m以上的球形微粒。气体在标准状态[0℃，1atm(1.013?105Pa)]下的体积流量为
1m3s，气体的平均温度为
密度及粘度分别为
5427℃，压力为1atm(1.013?10Pa)，操作条件下气体的
0.5kgm3及
0.034cP。除尘室的长度为5m，宽度为1.8m，总高度为
2.8m。试计算水平隔板间的距离h和层数n。 解：假设沉降在斯托克斯区：
d2??S???g10?10?6??2200?0.5??9.81?3 ut???3.526?10ms
?318?18?0.034?10??210?10?6?3.526?10?3?0.5?4 Re?假设成立 ??5.18?10?3?0.034?10dut?1??273.15?427??2.563m3s
273.15Vs2.5632??727m 方法一：由Vs?Abut得： Ab?
?3ut3.526?10 Vs?Ab727 层数n???80.78?81
L?B5?1.82.8 间距h??0.0347m?34.7mm
81hLL?ut5?3.526?10?3?得间距h? 方法二：由??0.0347m?34.7mm utuu2.563/?1.8?2.8? 层数
n?2.8?80.76?81
0.0347200?m以上的油滴。在
3-7 今拟用宽4.5m、深0.8m的矩形槽从炼油厂废水中回收直径
槽的出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从槽的顶部移去。油的密度为870kgm3，水温为
20℃。若废水的处理量为1.56?103m3h,求所需槽的长度
L。
解：20℃水的物性
??998.2kgm3，??1.005mPa?S
假设沉降在斯托克斯区：
ut?d2??S???g18???200?10???998.2?870??9.81 18?1.005?10?3?62 ?2.781?10?3ms200?10?6?2.781?10?3?998.2 Re???0.55假设成立
?3?1.005?10dut?Vs1.56?1031 由Vs?Abut?BLut得：L????34.63m
?3But36004.5?2.781?10
53-8 用如图3-10所示的旋风分离器从200℃、压力为1.013?10Pa的含尘空气中除尘。
尘粒的密度为体处理量，
2000kgm3，旋风分离器的直径为
0.65m,进口气速为
21ms。试求⑴气
m3s(标准状态);
⑵气体通过旋风分离器的压力降； ⑶尘粒的分割直径。
解：⑴对于如图3-10所示的直径为0.65的标准旋风分离器其他相应的尺寸为
h?D2，B?D4
0.650.65 Vs?uA?uhB?21???1.109m3s
24 换算成标准状况Vs ?Vs ⑵对于如图
T 273.15?1.109??0.6403m3s T273.15?2003-10所示的标准旋风分离器其??8.0
0.746?212 则压力降?P???8.0??1.316kPa
22 ⑶标准旋风分离器的分割直径：
?u2?D26?10?6?0.65?0.27?5.417?10?6m d50?0.27ui??s???21?2000?0.746?
3-9 用板框压滤机对某种悬浮液在压力差为400mmHg(53320Pa)的条件下进行过滤实验，过滤面积为
0.01m2，所得实验数据如下：
过滤时间，S 滤液量，ml 8.4 100 38 300 84 500 145 700 滤饼与滤液的体积比为试求过滤常数K与解：根据
滤饼不可压缩。在过滤条件下滤液的粘度为3.4cP。0.064m3m3，。
qe及滤饼的比阻γ
?12?q?qe处理实验数据（结果如下表）： qKK过滤时间，S 滤液量，ml q 8.4 100 0.01 840 38 300 0.03 1267 84 500 0.05 1680 145 700 0.07 2071 m3m2 ?q S?m2m3 将
?与qq值描绘在直角坐标图上可得
22002000一条直线，可求得直线的斜率
180016001?20500sm2Kτ/q和截距
1400120010008002qe?640s?m2m3 K 解得：
K?4.88?10ms, qe?0.0156m3m2
?520.010.020.030.040.050.060.07q , m3/m22?P 由K?得
??c