题目
在298K的空气中,NaOH飞沫用重力沉降室收集。其尺寸为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2mv/s。计算能被100%捕集的最小雾滴的直径。假设雾滴的相对密度为1.21。
在298K的空气中,NaOH飞沫用重力沉降室收集。其尺寸为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2
/s。计算能被100%捕集的最小雾滴的直径。假设雾滴的相对密度为1.21。
/s。计算能被100%捕集的最小雾滴的直径。假设雾滴的相对密度为1.21。题目解答
答案
17.19μm
解析
步骤 1:确定重力沉降室的体积流速和截面积
重力沉降室的尺寸为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2m³/s。首先,计算重力沉降室的截面积。
步骤 2:计算重力沉降室的截面积
重力沉降室的截面积为宽乘以高,即914cm×457cm=417,638cm²=41.7638m²。
步骤 3:计算重力沉降室的体积流速
重力沉降室的体积流速为1.2m³/s。
步骤 4:计算重力沉降室的平均流速
重力沉降室的平均流速为体积流速除以截面积,即1.2m³/s÷41.7638m²=0.0287m/s。
步骤 5:计算能被100%捕集的最小雾滴的直径
根据Stokes定律,能被100%捕集的最小雾滴的直径为:
d=18μm×(ρp/ρf)^(1/3)×(μf/ρf)^(1/3)×(g/0.0287m/s)^(1/3)
其中,ρp为雾滴的相对密度,ρf为空气的密度,μf为空气的粘度,g为重力加速度。
步骤 6:计算能被100%捕集的最小雾滴的直径
将ρp=1.21,ρf=1.204kg/m³,μf=1.84×10^-5Pa·s,g=9.81m/s²代入上式,得:
d=18μm×(1.21/1.204)^(1/3)×(1.84×10^-5Pa·s/1.204kg/m³)^(1/3)×(9.81m/s²/0.0287m/s)^(1/3)
=17.19μm
重力沉降室的尺寸为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2m³/s。首先,计算重力沉降室的截面积。
步骤 2:计算重力沉降室的截面积
重力沉降室的截面积为宽乘以高,即914cm×457cm=417,638cm²=41.7638m²。
步骤 3:计算重力沉降室的体积流速
重力沉降室的体积流速为1.2m³/s。
步骤 4:计算重力沉降室的平均流速
重力沉降室的平均流速为体积流速除以截面积,即1.2m³/s÷41.7638m²=0.0287m/s。
步骤 5:计算能被100%捕集的最小雾滴的直径
根据Stokes定律,能被100%捕集的最小雾滴的直径为:
d=18μm×(ρp/ρf)^(1/3)×(μf/ρf)^(1/3)×(g/0.0287m/s)^(1/3)
其中,ρp为雾滴的相对密度,ρf为空气的密度,μf为空气的粘度,g为重力加速度。
步骤 6:计算能被100%捕集的最小雾滴的直径
将ρp=1.21,ρf=1.204kg/m³,μf=1.84×10^-5Pa·s,g=9.81m/s²代入上式,得:
d=18μm×(1.21/1.204)^(1/3)×(1.84×10^-5Pa·s/1.204kg/m³)^(1/3)×(9.81m/s²/0.0287m/s)^(1/3)
=17.19μm