粉体工程学试卷以及答案(1)

粉体工程学试卷以及答案(1)

一、名词解释（2分/小题，共18分）

1. 粉体：粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。

2. 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）

3. 球体积当量径：与颗粒体积相同的球的直径为球体积当量径。

4. 液体桥：粉体颗粒间隙之间存在的液体，称为液体桥。（常见的是水。）

5.毛细管力：是指液体表面张力的收缩作用将引起对两颗粒间的牵引力。

6.粉尘爆炸：可燃性物质细粉在空气中扩散形成尘云，起火后迅速燃烧的现象称为粉尘爆炸。

7.安息角：安息角是粉体粒度较粗的状态下由自重运动所形成的角。

8.偏析：粉体流动时，由于粒径、密度、形状等差异，组成呈现出不均质的现象。

9. 筛分法：筛分法是使物料通过一组有序的不同筛孔尺寸的（标准）筛子来测试粒度并进行大小分级的方法。（求得相应的质量百分比。）

二、填空（1分/空，共60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. 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。

3. 影响一种材料强度大小的因素有_成分、时间（效应）、温度、水分等。

4. 分级（分离）的原理或方式有惯性式、重力式、离心式、湿法（水）、电式_等。（*回答“磁”、“物理分离”、“超声波”或“迅速分级原理”、“减压分级原理”……；也给分）

5. 根据颗粒间液体量的多少，有四种类型的液相静态：摆动状态、链索状态_、毛细管状态_ 、_浸渍状态_ 。

6.工业用筛按运动形式大致可分为振动筛_ 、摆动筛两类。

7. 防护粉尘爆炸的方法有_封闭_ 、泄爆、隔爆等。

8.粉尘爆炸须具备的三个条件是尘云、空气_、火源。

9.粉体在重力作用下自料仓流出的形式有质量流_ 和漏斗流_ 两种。

10.影响颗粒填充的因素有壁效应_、局部填充、形状、粒度大小等。

11. 计算料仓内粉体压力公式叫詹森公式。

12粉体自容器底部孔口流出时，流速与粉体层高度无关，这被称做砂时计原理。

13.液体流动的状态一般分为层流、过渡（中间）流、湍流_。

14.求颗粒沉降速度的方法有“试差法”和“图表法”（或，直接“测试法”）。

15. 颗粒沉降分自由沉降和干扰沉降。

16.“鱼钩效应”是由于超细粉末的_团聚_引起的，它严重影响了分级精度。

17.研究机械能与化学能相互转化的边缘学科叫机械力化学_。

18.混合物的均匀度和混合度_是表示混合机分散度的指标。

19. 用过滤介质捕集分离流体中颗粒的操作称为_过滤__。

20.分数维的意义是，分数维越大，曲线则越粗糙，填充空间的能力则越_强。

21.粉体拱的类型有：压缩拱、楔性（形）拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。

22. 裂纹越长、越多，需要破碎的能量就越_少_。

23.造粒方法有_挤压法、凝聚法_ 、压缩法、喷雾法_等。

24.表示粒度分布的方法有：表格法、_图形法和函数法。

25. 激光法测试粒度时，“消光法”中消光度与该物质的浓度、厚（长）度成正比；“散射法”中颗粒越小，散光的衍射角就越_大_。

26. 火花探测和_熄灭系统_是消除点火源的有效途径。灭火系统会在探测到点火源后，用适量的水雾将火花熄灭。

三、回答下列问题（5分/小题，共15分）

1. 简述测量颗粒大小的电传感法（电阻法）原理

答：在导电液体中，当颗粒在通过“隔板”微孔的瞬间，使孔两端的电阻发生变化。

电阻的大小与颗粒的体积成正比。当不同粒径的颗粒连续通过小孔时，小孔两端将连续产生大小不同的电阻脉冲信号，通过对这些信号进行处理可得到粒度分布。

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，配位数就越小，气流通过的气流阻力就越小。

空隙率+填充率=1

（*一个关系一分，其他表述酌情给分）

3.简述粉体仓中粉体压力（应力）有什么特点。

答：一、粉体层压力与粉体高度无直接关系（如砂时计原理、拱的形成）。

二、粉体层垂直方向压力会转变为水平方向压力（或：主动应力与被动应力可转化）。

三、卸料会产生脉动压力。

四、由于粉体仓形状不同，会产生集中载荷。

五、压力饱和现象、动态超压现象等。

（*答对一条给2分）

四、设计题（7分）

常用“沉降法”初步分离矿石中的黄金。你如何用该法进行黄金提取设计（包括设备、工艺图示和步骤等）。（文字叙述不得超过100字）

答：1.（使用破碎机）破碎；（2分）

2.（使用球磨机）粉磨；（2分）

3.在Hg试剂中进行初步的沉降分离;颗粒比重不同，沉降速度不同。（*使用水或其他试剂进行沉降，必须提及沉降速度的不同和容器高度）（2分）

4.回收利用废物；（其他1分）

5.造粒成型等。

一．填空题

4．粉体是粉碎或粉磨物质颗粒的聚体或群体。

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/(1/l+1/h+1/b) ，

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为均匀性系数，d ch为特征粒径，即R等于 36.8% 时的粒径。

1．粉体的基本单位是颗粒，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，定向等分径，定向最大径，投影圆当量径。

3．粒度分布的表示方式有累计分布和粒径分布；

粒度分布的表达形式有粒度表格、粒度相对百分度分布曲线和 RRB

方程。

4．颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或表面各点所构成的图像，描述和阐明颗粒形状及特征的参数有形状因子，

5．R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp[-(D/] 。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。

6．粒度分布是表示 .粒度分布与粒度D的函数关系的情况，在直角坐标系中粒度分布曲线分为频率分布曲线曲线和累积分布曲线曲线。

27振动筛的筛面振动方向与筛面互为垂直或接近垂直，而摇动筛的运动方向基本上平行于筛面。

28筛分操作一般适用于粒度为较粗的松散度的物料分级。粒度5-50微米的物料分级常根据用流体力学原理的风级器原理，利用颗粒在流体介质中沉降速度

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层流、过渡流、和湍流。这种分类是依据过程中颗粒的相对运动状态来分类的。

30多相流体力学是研究两相以上物质的流动体系的流动过程，颗粒流体两相流动依据两相的相对流速不同，常分为层流床、床和床。