题目
4-3 某板框压滤机共有20只滤框,框的尺寸为 .45mtimes 0.45mtimes 0.025m ,用以过滤-|||-某种水悬浮液。每1 m^3悬浮液中带有固体0.016m^3,滤饼中含水的质量分数为50%。试-|||-求滤框被滤饼完全充满时,过滤所得的滤液量(m^3)。已知固体颗粒的密度 (rho )_(p)=1500kg/-|||-^3 ,rho 水=1000kg/(m)^3 。

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算滤框总体积
滤框的尺寸为 $0.45m\times 0.45m\times 0.025m$,共有20只滤框。因此,滤框总体积为:
$$ V_{框} = 20 \times 0.45 \times 0.45 \times 0.025 = 0.10125 m^3 $$
步骤 2:计算滤饼的空隙率
滤饼中含水的质量分数为50%,即滤饼中水和固体的质量比为1:1。固体颗粒的密度为 $1500 kg/m^3$,水的密度为 $1000 kg/m^3$。因此,滤饼的空隙率为:
$$ e = \frac{50\%}{50\%/\rho_{水} + 50\%/\rho_{p}} = \frac{50/1000}{50/1000 + 50/1500} = 0.6 $$
步骤 3:计算滤液量
滤饼充满滤框时,滤饼的体积为滤框总体积,即 $V_{饼} = V_{框} = 0.10125 m^3$。滤液量为:
$$ V_{液} = \frac{(1 - \phi - e)V_{饼}}{\phi} = \frac{(1 - 0.016 - 0.6) \times 0.10125}{0.016} = 2.424 m^3 $$
其中,$\phi$ 为悬浮液中固体的体积分数,即0.016。
滤框的尺寸为 $0.45m\times 0.45m\times 0.025m$,共有20只滤框。因此,滤框总体积为:
$$ V_{框} = 20 \times 0.45 \times 0.45 \times 0.025 = 0.10125 m^3 $$
步骤 2:计算滤饼的空隙率
滤饼中含水的质量分数为50%,即滤饼中水和固体的质量比为1:1。固体颗粒的密度为 $1500 kg/m^3$,水的密度为 $1000 kg/m^3$。因此,滤饼的空隙率为:
$$ e = \frac{50\%}{50\%/\rho_{水} + 50\%/\rho_{p}} = \frac{50/1000}{50/1000 + 50/1500} = 0.6 $$
步骤 3:计算滤液量
滤饼充满滤框时,滤饼的体积为滤框总体积,即 $V_{饼} = V_{框} = 0.10125 m^3$。滤液量为:
$$ V_{液} = \frac{(1 - \phi - e)V_{饼}}{\phi} = \frac{(1 - 0.016 - 0.6) \times 0.10125}{0.016} = 2.424 m^3 $$
其中,$\phi$ 为悬浮液中固体的体积分数,即0.016。