【采矿课件】第4章-颗粒在流体中的运动

第4章颗粒在流体中的运动习题1．什么是体积分数、质量分数？两者的关系如何？已知石英与水的密度分别为2650kg/m3和1000kg/m3，将相同质量的石英砂和水配置成悬浮液，求悬浮液的质量分数、体积分数、物理密度和黏度？2．牛顿流体和非牛顿流体的有效黏度和微分黏度有何特点？什么叫屈服切应力？哪些非牛顿流体的流变特性可用幂律模型描述？幂律模型中的参数K和n有何物理意义？3．什么是自由沉降？什么是干涉沉降？4．已知石英与水的密度分别为2650kg/m3和1000kg/m3，水的运动黏度为1.007x10-6m2/s，求直径为0.2mm的球形石英颗粒在水中的自由沉降速度、雷诺数和阻力系数？5已知煤与水的密度分别为1350kg/m3和1000kg/m3，水的运动黏度为1.007x10-6m2/s,测得某个球形煤粒在水中的自由沉降速度为0.02415m/s，求煤粒的直径？6．已知球形石英颗粒的直径为0.2mm，密度为2650kg/m3，某液体的密度为980kg/m3，用落球法测量该液体的粘度时，测得球形石英颗粒的自由沉降速度为0.01m/s，请运用（4-23）和（4-31）式推导出求粘度的计算公式，并计算该液体的动力粘度和运动粘度。7．干涉沉降实验测得悬浮体的体积分数为0.4时,上升水流速度为0.0065m/s，体积分数为0.2时,上升水流速度为0.0205m/s,求干涉沉降速度公式中V0与n的值。8．假定某种物料的n值服从（4-52）式，当雷诺数为10时,干涉沉降的n值为3.46；当雷诺数为100时,干涉沉降的n值为2.89；当雷诺数为50时,干涉沉降的n值为多少？（取k=4.53）9．已知石英与水的密度分别为2650kg/m3和1000kg/m3，水的运动黏度为1.007x10-6m2/s,用直径为0.0005m的球形石英粒群与水配制成容积浓度为0.4的悬浮液，请估算球形石英粒群的干涉沉降速度（取k=4.53，ψt=0.11，nS=4.65)。10．在20℃的水中，空气气泡非常慢地形成，试求在下列条件下，当形成的气泡分离出来时的直径：（1）气泡是在不润湿的孔口的上表面生成的，孔口半径分别为0.1mm、0.5mm、1mm和2mm；（2）气泡在孔口润湿表面的孔中形成，接触角分别为30º、60º、90º、及120º。11．一个盛有0.01m3水的搅拌桶，电机搅拌功率为1kw，求水中平衡气泡的直径。12．已知水的表面张力为0.07N/m，密度为1000kg/m3,动力黏度为0.001Pa·s，试估算等价半径为2mm、5mm和20mm空气气泡在水中的上升速度。