题目
8.过滤面积为0.1m^2的板框过滤机在60 kPa的压差下处理某悬浮液。开始400s得到滤-|||-液 .0times (10)^-4(m)^3, 又过600s,得到另外 .0times (10)^-4(m)^3 的滤液。操作条件下滤液黏度为-|||-1mPa·s。试求:(1)该压差下的过滤常数K和qe;(2)再收集 .0times (10)^-4(m)^3 滤液所需时-|||-间;(3)若获得每立方米滤液所得到的滤饼体积为0.06m^3,则滤饼比阻为多少?

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定过滤常数K和qe
根据题目给出的条件,我们首先需要确定过滤常数K和qe。过滤常数K和qe可以通过以下公式计算:
$$
\frac{V^2}{\Delta PAt} = K + \frac{q_e}{A}
$$
其中,V是滤液体积,$\Delta P$是压差,A是过滤面积,t是时间,K是过滤常数,qe是滤饼厚度。
步骤 2:计算过滤常数K和qe
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_1 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}, t_1 = 400s, V_2 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}, t_2 = 600s
$$
代入公式,得到:
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times 400} = K + \frac{q_e}{0.1}
$$
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times 600} = K + \frac{q_e}{0.1}
$$
解得:
$$
K = 2.5\times {10}^{-7}{m}^{2}/s, q_e = 7.5\times {10}^{-3}m
$$
步骤 3:计算再收集 $5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}$ 滤液所需时间
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_3 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}
$$
代入公式,得到:
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times t_3} = 2.5\times {10}^{-7} + \frac{7.5\times {10}^{-3}}{0.1}
$$
解得:
$$
t_3 = 800s
$$
步骤 4:计算滤饼比阻
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_{滤饼} = 0.06{m}^{3}
$$
代入公式,得到:
$$
\beta = \frac{q_e}{V_{滤饼}} = \frac{7.5\times {10}^{-3}}{0.06} = 8.0\times {10}^{15}/{m}^{2}
$$
根据题目给出的条件,我们首先需要确定过滤常数K和qe。过滤常数K和qe可以通过以下公式计算:
$$
\frac{V^2}{\Delta PAt} = K + \frac{q_e}{A}
$$
其中,V是滤液体积,$\Delta P$是压差,A是过滤面积,t是时间,K是过滤常数,qe是滤饼厚度。
步骤 2:计算过滤常数K和qe
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_1 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}, t_1 = 400s, V_2 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}, t_2 = 600s
$$
代入公式,得到:
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times 400} = K + \frac{q_e}{0.1}
$$
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times 600} = K + \frac{q_e}{0.1}
$$
解得:
$$
K = 2.5\times {10}^{-7}{m}^{2}/s, q_e = 7.5\times {10}^{-3}m
$$
步骤 3:计算再收集 $5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}$ 滤液所需时间
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_3 = 5.0\times {10}^{-4}{m}^{3}
$$
代入公式,得到:
$$
\frac{(5.0\times {10}^{-4})^2}{60000\times 0.1\times t_3} = 2.5\times {10}^{-7} + \frac{7.5\times {10}^{-3}}{0.1}
$$
解得:
$$
t_3 = 800s
$$
步骤 4:计算滤饼比阻
根据题目给出的数据,我们有:
$$
V_{滤饼} = 0.06{m}^{3}
$$
代入公式,得到:
$$
\beta = \frac{q_e}{V_{滤饼}} = \frac{7.5\times {10}^{-3}}{0.06} = 8.0\times {10}^{15}/{m}^{2}
$$