题目
含尘气体通过长为3(m),宽为2(m),高为1(m)的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.06(m/s),则该除尘室的最大生产能力为____(m)^3/(s);若在改除尘室中间增加一个隔板,则该除尘室的最大生产能力变为____(m)^3/(s)。
含尘气体通过长为$3\text{m}$,宽为$2\text{m}$,高为$1\text{m}$的除尘室,已知颗粒的沉降速度为$0.06\text{m/s}$,则该除尘室的最大生产能力为____$\text{m}^3/\text{s}$;若在改除尘室中间增加一个隔板,则该除尘室的最大生产能力变为____$\text{m}^3/\text{s}$。
题目解答
答案
根据除尘室工作原理,最大气体流量 $ Q $ 可表示为:
\[
Q = W \cdot L \cdot v_s
\]
将 $ W = 2 \, \text{m} $、$ L = 3 \, \text{m} $、$ v_s = 0.06 \, \text{m/s} $ 代入,得:
\[
Q = 2 \times 3 \times 0.06 = 0.36 \, \text{m}^3/\text{s}
\]
增加隔板后,每个区域的 $ Q' = 2 \times 1.5 \times 0.06 = 0.18 \, \text{m}^3/\text{s} $,总 $ Q_{\text{总}} = 2 \times 0.18 = 0.36 \, \text{m}^3/\text{s} $。
因此,两种情况下最大生产能力均为 $ 0.36 \, \text{m}^3/\text{s} $。
答案:
第1空:0.36
第2空:0.36
解析
关键知识点:本题考察除尘室最大生产能力的计算,核心公式为 $Q = W \cdot L \cdot v_s$,其中 $W$ 为宽度,$L$ 为长度,$v_s$ 为颗粒沉降速度。增加隔板后,需分析各区域参数变化对总流量的影响。
解题思路:
- 直接代入公式计算原始除尘室的流量;
- 增加隔板后,将总长度均分到两个区域,每个区域的流量相加得到总流量;
- 通过公式对比发现,总流量保持不变,因隔板仅改变区域划分,未改变整体参数乘积。
第一空:原始除尘室的最大生产能力
根据公式 $Q = W \cdot L \cdot v_s$:
- $W = 2 \, \text{m}$(宽)
- $L = 3 \, \text{m}$(长)
- $v_s = 0.06 \, \text{m/s}$(沉降速度)
代入计算:
$Q = 2 \times 3 \times 0.06 = 0.36 \, \text{m}^3/\text{s}$
第二空:增加隔板后的最大生产能力
- 隔板分隔后,总长度 $L = 3 \, \text{m}$ 被均分为两个区域,每个区域长度 $L' = 1.5 \, \text{m}$;
- 每个区域的流量为:
$Q' = W \cdot L' \cdot v_s = 2 \times 1.5 \times 0.06 = 0.18 \, \text{m}^3/\text{s}$ - 总流量为两个区域流量之和:
$Q_{\text{总}} = 2 \times Q' = 2 \times 0.18 = 0.36 \, \text{m}^3/\text{s}$
关键结论:增加隔板后,总流量与原始流量相等,因参数乘积关系未改变。