资源加工学【1-8章课后习题答案】

-7 mm～+5mm粒级的重量百分率＝75%－50%＝25%，

产品的最大粒度为累积筛下分布95%时所对应的粒度，从图中可以看出，此物料的最大粒度为。

第四章、颗粒在流体中的运动

1．什么是体积分数、质量分数两者的关系如何已知石英与水的密度分别为2650kg/m3和1000kg/m3，将相同质量的石英砂和水配置成悬浮液，求悬浮液的质量分数、体积分数、物理密度和黏度？

【解】悬浮体的体积分数ΦB（旧称容积浓度λ）是指悬浮体中固体颗粒（或气泡、液滴）的

体积占有率，它是无量纲数，数值上等于单位体积的悬浮体中固体颗粒（或气泡、液滴）占有的体积。悬浮体的质量分数wB（旧称重量浓度C）是指悬浮体中固体颗粒的质量占有率，它也是无量纲数。若颗粒和流体的密度分别用δ和ρ表示，体积分数ΦB与质量分数wB有下面的关系：

已知δ=2650kg/m3和ρ=1000kg/m3，设石英砂和水的质量都是W，则有

故质量分数、体积分数、物理密度和黏度分别为、、1452kg/m3和μ。

2．牛顿流体和非牛顿流体的有效黏度和微分黏度有何特点什么叫屈服切应力哪些非牛顿流体的流变特性可用幂律模型描述幂律模型中的参数K和n有何物理意义？

3．【解】有效粘度是流变曲线上指定点到原点的直线斜率；微分粘度是流变曲线上指定点的切线斜率。牛顿流体的有效黏度等于微分黏度，并且都是常数；宾汉流体，微分粘度为常数，但有效黏度不为常数，并且有效黏度大于微分黏度，当剪切速率趣近于零时有效黏度变为无穷大；假塑性流体的有效黏度大于微分黏度；胀塑性流体的有效黏度小于微分黏度；屈服假塑性流体与宾汉流体有些类似，只是微分黏度不是常数。

4．宾汉认为，当悬浮液的浓度大到其中的颗粒互相接触之后，就有塑性现象发生， 欲使系统开始流动，施加的剪切力必须足以破坏使颗粒形成的网架结构，这个刚好能够破坏颗粒网架结构的切应力就是屈服切应力。

5．假塑性流体（包括胀塑性流体）的流变特性可用如下幂律模型描述：

6．

7．幂律模型中的参数K也是流体黏性的量度，它不同于黏度，流体越黏，K值越大；指数n是液体非牛顿性的量度，n值与1相差越大，则非牛顿性越显著；对于假塑性流体的 n<1（对于胀塑性流体 n>1）。 8．

9．什么是自由沉降什么是干涉沉降？

10．【解】颗粒在流体中沉降时，若不受周围颗粒或容器壁干扰，称为自由沉降。颗粒在有限空间中的沉降称之为干涉沉降。矿物加工中粒群在矿浆中的沉降就是典型的干涉沉降，球体在窄管中的沉降也是干涉沉降。 11．

12．已知石英与水的密度分别为2650kg/m3和1000kg/m3，水的运动黏度为 m2/s，求直径为的球形石英颗粒在水中的自由沉降速度、雷诺数和阻力系数？ 13．【解】已知δ=2650kg/m3、ρ=1000kg/m3、ν= m2/s和d=，则 14．

15．

16．先试用通用公式计算：

17．

18．

19．雷诺数小于5000，符合通用公式的要求，可进一步计算阻力系数：

20．

21．答：直径为的球形石英颗粒在水中的自由沉降速度、雷诺数和阻力系数分别为s、和。 22．

5.已知煤与水的密度分别为1350kg/m3和1000kg/m3，水的运动黏度为s,测得某个球形煤粒在水中的自由沉降速度为s，求煤粒的直径？

6.【解】已知δ=1350kg/m3、ρ=1000kg/m3、ν= m2/s和V0=s，则 7.

8.

9.

10.计算雷诺数：

11.

12.雷诺数小于5000，处于通用公式适用范围，求出的结果可用。 13.答：煤粒的直径为。

14.(比较4、5题可知，沉降速度相等的煤与石英颗粒的直径比为=倍, 这个比值就是自由沉降的等降比) 15.

6．已知球形石英颗粒的直径为，密度为2650kg/m3，某液体的密度为980kg/m3，用落球法测量该液体的粘度时，测得球形石英颗粒的自由沉降速度为 m/s，请运用（4-23）和（4-31）式推导出求粘度的计算公式，并计算该液体的动力粘度和运动粘度。 7．【解】已知δ=2650kg/m3、ρ=980kg/m3、d=和V0=s，由：

8．

9．可推导出

10．11．即

12．

13．由（4-31）式

14．

15．可推导出

16．

17．因Re=ρdV0/μ,进一步可推导出