华东理工大学：《化工原理》课程教学资源（习题）第三章

第三章 习题 旋转液体的自由液面 1.某搅拌器带动槽内全部液体以等角速度0旋转，搅拌槽为散口，中心处液面高度为Z0。 试证： /4g)R /g)R2 习题1附图 (I)半径为r处的液面高度满足下式 02 z=20+ 2g (2)设槽内液体静置时的液面高度为H,则 20=H- 0 -R2 4g 搅拌功率 2.某开启式平直叶涡轮搅拌装置，D/=3,h/d=1,d/B=5(各符号命名参见图3-8)。搅拌槽内设有挡板，搅拌器有六个 叶片，直径为150mm,转速为300rpm,液体密度为970gm3,粘度为1.2mPa·s,试估算搅拌器的功率。 若上述搅拌装置中搅拌液体的粘度增加了10倍，密度基本不变，此时搅拌器的功率有何变化？ 搅拌器放大 *3.在小规模生产时搅拌某液体所用的搅拌釜容积为10升，采用直径为75mm开启平直叶涡轮搅拌器，在转速为1500rpm 时获得良好的搅拌效果。试以单位体积搅拌功率相等为准则，计算1m搅拌釜中搅拌器的直径、转速与功率的放大比值。 设两种情况下均在充分湍流区操作。 第三章 思考 题 1.搅拌的目的是什么？ 2.为什么要提出混合尺度的概念？ 3.搅拌器应具备哪两种功能？ 4.旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷？ 5.要提高液流的湍动程度可采取哪些措施？ 6.大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线？为什么？ 7.选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么？ 123

123 第 三 章 习 题 旋转液体的自由液面 1.某搅拌器带动槽内全部液体以等角速度ω旋转，搅拌槽为敞口，中心处液面高度为 Z0。 试证： 习题 1 附图 (1)半径为 r 处的液面高度满足下式 (2)设槽内液体静置时的液面高度为 H，则 搅拌功率 2．某开启式平直叶涡轮搅拌装置，D/d=3, h1/d=1, d/B=5（各符号命名参见图 3-8）。搅拌槽内设有挡板，搅拌器有六个 叶片，直径为 150mm，转速为 300rpm，液体密度为 970kg/m3 , 粘度为 1.2mPa·s，试估算搅拌器的功率。 若上述搅拌装置中搅拌液体的粘度增加了 10 倍，密度基本不变，此时搅拌器的功率有何变化？ 搅拌器放大 *3．在小规模生产时搅拌某液体所用的搅拌釜容积为10升, 采用直径为75mm开启平直叶涡轮搅拌器，在转速为1500rpm 时获得良好的搅拌效果。试以单位体积搅拌功率相等为准则，计算 1m3搅拌釜中搅拌器的直径、转速与功率的放大比值。 设两种情况下均在充分湍流区操作。 第 三 章 思 考 题 1. 搅拌的目的是什么? 2. 为什么要提出混合尺度的概念? 3. 搅拌器应具备哪两种功能? 4. 旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器, 各有什么特长和缺陷? 5. 要提高液流的湍动程度可采取哪些措施? 6. 大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线? 为什么？ 7. 选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么? 2 2 0 2 r g z z ω = + 2 2 0 4 R g z H ω = −