粉体科学与工程基础课后习题及计算题解答
1.颗粒密集态和颗粒
离散态
，通常颗粒是主相，颗粒通过至少一
个，
作用等达到
常是以颗粒浓度取代空隙率来表征颗粒与流体间的相互影响作用。
搅拌稀释。
当分体中流体介质减少到足以使颗粒间相互接
态是将所有颗粒同事作为整体对象进行粉体性状和行为
是将每个颗粒分别作为单一对
象进行粉体性状和行为的研究。 2表面效应和量子尺寸效应
前者
后
1
粒径度量
轴径：
单颗粒的尺寸大小。
球当量径：用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小。
圆当量径：用于颗粒具有相同投影特征参量的直径来表征单颗粒的尺寸大小。
定向径：
4.颗粒形状 颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反应活性和填充材料的增强、增韧性等。
5颗粒的形状系数 体积形状系数(§V =V/D 3)、表面积形状系数(§S =S/D 2)、比表面积形状系数(§sv =§S /§V 或§SV =S V D)、Carman 形状系数(§C =D sv /D)。
7粉体颗粒的总表面积 指的是颗粒轮廓所包络的表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。 1堆积结构
第一类涉及
接触点作用力形式、堆积空间的形状与大小、堆积速度和外力施加方式与强度等条件。
2
空隙率
ε
即ε=颗粒堆积体中空隙的体积/颗粒堆积体表现体积
=(颗粒堆积体表现体积-颗粒真实体积)/颗粒堆积体表现体积 即ε=1-ρa/ρp 。 ρp 为颗粒真密度 ρa 为颗粒堆积体表观密度。 堆积率
λ
填充率。堆积率与空隙绿地额关系为 λ=1-ε=ρa/ρp 。 4粗、细二组元混合颗粒
堆积理论对致密堆积
1
、
2、
当组分接近百分之百为
体的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。 6致密堆积的经验 1、
配的要求 2、相差4—5与级配的要求3、
7：
3
细颗粒数量比例约为7：1：
2
足致密堆积对粒度与级配的要求。 4
、
堆积对粒度与级配的要求。
1.颗粒间的内聚力 范德华力Fv 静电吸引力Fe 液体桥联力F lb 固体桥联力F sb 。
3.如何通过实验获得粉体层极限应力状态下的压应力与剪应力 1
Jenike
切盒中
2
直径2—
2.5
直压应力而不产生剪切应力的理想约束。极限应力状态下获得破坏面上的一组应力值。并做出
反映了被测粉体层的力学性质。 5.如何获得粉体的
内摩擦角
粉体层剪应力随压应力的变化率为粉体的内摩擦系数。内摩擦角为内摩擦系数的反正切。
7.
休止角
来表征流体性的
此时休止
角实际测试值也不稳定。 10.压缩应力 第一阶段
能量主要用于克服颗粒间摩擦。 第二阶段
颗粒间架桥分颗粒开始出现变形趋势。加压能量主要用于克服颗粒间摩擦和与器壁的摩擦。 第三阶段
颗粒表面凹凸部分被结合。加压能量主要用于产生颗粒变形和残余应力贮存。 第四阶段
极限。若进一步增大压力
要用于颗粒变形、硬化和破坏。 2.流体对颗粒的
运动阻力
R 和重力G. 阻力系数
C=f(Re p )
3.影响
自由沉降的因素
颗粒的直径 Dp 颗粒的真密度ρp 流体的动力粘μ度和密度ρ
.
效应修正、浓度修正
同种粉体按其颗粒尺寸的大小进行分级或分离处理。
其二粉体按其颗粒密度的大小进行分选处理。 3.颗粒的
晶格比热容
Cv=12π4 RT3/5ΘD3
4.为什么导体颗粒具有接触荷电特性 颗粒荷电的主要方式有接触荷电、电场荷电、碰撞荷电和粉碎荷电。
接触荷电
的等量电荷。 碰撞荷电
1
2 颗
粒与器壁的碰撞荷电。
电场荷电
粉碎荷电
5.光波在颗粒分散体系中的散射机理:瑞利散射 米氏散射 夫琅禾费散射 9.
磁畴
与固有矫顽力之间的变化规律：铁磁性颗粒随尺寸的减
HCI=a+b/DP
HCI=c-f/D1.5P
当颗粒尺寸减小至临街
DC
HCIDC=0
当颗粒尺寸减小到临街尺寸
DC
.
DC =9?π/2π
MS2
直至减小到临界直
1.
表面能
9.粉体的聚凝
10.粉体在空气中的
颗粒间作用力
1、随着距离的增1um .
2、距离在
2-3um
. 3、在距离大
于
2-3um
液桥力不在对颗粒凝聚起作用。
11.粉体在空气中的分散措施有哪些？干燥分散；机械分散；表面改性分散
17.粉体在液体中的分散调控措施有哪些？其作用原理是什么？介质调控；分散剂调控；机械调控
其一，润湿原则，颗粒必须被液体介质润湿。以使颗粒能很好的浸没在液体介质中。其二，表面力原则，颗粒间的总表面力必须是一个较大的正值，以使颗粒间有足够强的相互排斥作用，防止颗粒间相互接触并产生凝聚。
粉体工程习题及答案(解题要点)
粉体第2章作业题 1、证明：DnL·DLS=DnS2； DnL·DLS·DSV=DnV3 2、求：边长为a的正方形和正三角形片状颗粒的Feret径。 3、求边长为m的正方形片状颗粒的Martin径。 4、求底面直径为10，直径：高度=1：1的圆柱形颗粒的球形度。 5、用安德烈移液管测得某火力发电厂废气除尘装置所收集的二种烟灰的粒度分布情况如下表。 若服从R―R分布，试求：（1）分布特征参数De和n；（2）二种粉体何者更细？何者粒度分布更集中？ 第3章粉体的填充与堆积特性作业题 1、将粒度为D1＞D2＞D3的三级颗粒混合堆积在一起，假定大颗粒的间隙恰被次一级颗粒所充满，各级颗粒的空隙率分别为ε1=0.42，ε2=0.40，ε3=0.36，密度均为2780kg/m3。试求： （1）混合料的空隙率； （2）混合料的容积密度； （3）各级物料的质量配合比。 2、根据下表数据，按最密填充原理确定混凝土中砂子的粒径及各组分的配合比，并计算混凝土混合物的最大表观密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥） 粒径/mm 空隙率/% 密度/kg/m3 物料名称 碎石D1=32 48 2500 砂子D2 42 2650 水泥D3=0.025 50 3100 3、根据容积密度、填充率和空隙率的定义，说明： （1）；（2）；（3） 4、某粉体的比重为m，在一定条件下堆积的容积密度为其真密度的60%，试求其堆积空隙率。 5、某粉料100kg，在一定堆积状态下，其表观体积为0.05m3。求：该粉体的堆积密度、填充率和空隙率。（ρP=2800kg/m3） 6、已知：粉料（ρP=2700kg/m3）成球后ε=0.33，并测得料球含水量为13%（以单位质量干粉料计），试求料球的空隙饱和度ψs。 第4章作业题
粉体工程与设备期末复习题
粉体工程与设备思考题 第一章概述 1、什么是粉体？ 粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。 2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？ 分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒 原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。能够真正的反应出粉体物料的固有特性。 聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。又称为二级颗粒。聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。主要再粉体物料的加工和制造中形成。 凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。比聚集体颗粒大得多。也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。 絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。很容易被微弱的剪切力所解絮。在表面活性剂作用下自行分解。 颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒 3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？ 分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体 4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？ 主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。 范德华力、静电力、液桥力。在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。而在非常干燥的条件下则是由范德华力引起的。空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。 第二章粉体粒度分析及测量 1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？ 三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值 当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径
《粉体科学与工程基础》教学大纲.doc
《粉体科学与工程基础》教学大纲 课程编号： 课程名称:粉体科学与工程基础/Fundamentals of Powder Science and Technology 学时/学分：32/2 （其中含实验0学时） 先修课程：无 适用专业：无机非金属材料工程 开课学院（部）、系（教研室）：材料学院无机非系粉体工程研究所 一、课程的性质与任务 本课程为无机非金属材料专业的专业必修课程，材料科学与工程专业的专业选修课. 通过本课程的学习，使材料科学与工程专业的学生能够系统地掌握“粉体科学与工程” 的基本理论和基础知识，从而能根据材料的性能要求，从粉体科学的角度，对粉状原材料的颗粒儿何特性和表面物理化学性质进行正确的表征和合理的设计；并为进一步学习粉体制备与处理工艺及装备技术奠定基础，使学生能从粉体过程工程的层面，掌握正确、合理地运用粉体材料制备工艺和装备技术的技能。通过本课程的学习，使学生获得： 颗粒几何特性与表征 颗粒的堆积结构与致密堆积 粉体力学与流变特性 颗粒流体力学 粉体的物理特性 粉体的表面物理化学性质 等方面的基本概念和基木理论，以及正确、合理地应用专业基础知识解决粉体过程工程实际问题的能力和科学方法，为后继专业课学习奠定必要专业基础知识。在传授专业基础知识的同时，通过各章节所学内容与生产中实际问题的关联介绍，培养学生对专业课程的学习兴趣。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （―）教学内容 1.颗粒的几何特性与表征 颗粒的大小与分布：粒径和粒度的概念；单颗粒的4种粒径表征方法：轴径，球当量径, 圆当量径，定向径；颗粒群平均粒径的概念；平均粒径的计算方法。 粒度分布：粒度分布的概念；粒度分布的4种表征方法：列表法，作图法，矩值法，函数法；函数法的4种粒度分布方程：正态分布方程，对数正态分布方程，Rosin-Rammler 分布方程，Gates-Gaud in-Schumann分布方程。 颗粒的形状：形状系数的概念，形状系数的表征方法，形状指数的概念，形状指数的表征方法。 颗粒形状的数学分析法：Fourier级数分析法；分数维法：分形与分数维的概念，分数维的计算，颗粒形状的分数维表征。 粉体比表面积：颗粒的表血性状；粉体比表面积的概念；粉体比表面积的计算：基于单颗粒或颗粒群平均粒径的比表面积计算，基于粉体粒度分布的比表面积计算，几种粒度分布方程的比表面
粉体工程试题-加了几个图
1、中位粒径：D 50，在物料的样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径 2、壁效应：在接近固体表面的地方，粉料的随机填充存在局部有序。这种局部有序的现象是壁效应 3、粉碎平衡：当物料粉碎到一定程度时，物料在机械力作用下的粒度减小与已细化的微小颗粒再团聚达到平衡，物料粒度几乎不再变化的时候，称为粉碎平衡 4、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角 5、相对可燃性：在可燃性粉末中加入惰性的非可燃性粉末均匀分散成粉尘云后，用标准点火源点火，使火焰停止传播所需要的惰性粉体最小加入量（%）称为相对可燃性 6、粉碎机械力化学：在固体物料粉碎过程中，设备施加于物料的机械力除了使物料粒度减小、比表面积增大外，还发生机械力与化学能的转化，使材料发生结构变化、物理化学变化。这种在机械力作用下锁诱发的物理、化学变化过程称为粉碎机械力化学。 另答案：研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科，应用粉体材料的机械力化学改性制备无机颜料制备纳米金属非晶态金属及合金制备新型材料 7、屈服轨迹：一组粉体样品在同一垂直应力条件下密实，然后在不同的垂直应力下，对每个粉体样品做剪切破坏试验，所得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹 8、整体流：物料从料斗出口处全面积的泄出，全部物料都处于运动状态的流动。（料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流动，这种流动型称为整体流。这种流动常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗内） 二．简答 1、表征粒度分布特征参数是什么？粉体的填充指标有哪些？ 特征参数：中位粒径D 50、最频粒径、标准偏差； 填充指标：容积密度、填充率、空隙率 2、等径球体随机填充的类型有哪些？ 1、等径球规则填充； 2、随机或不规则填充：随机密填充、随机倾倒填充、随机疏填充、 随机极疏填充；3、壁效应 3、写出几种实际颗粒的堆积规律（P27） 堆积规律：当仅有重力作用时，容器里实际颗粒的松装密度随着容器直径的减少和颗粒层高度的增加而减小。对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密度较小。但是对于像面粉那样的有粘聚力的细粉末，减慢供料速度可得到松散的堆积。 4、粉体层中液体有几种？各有何特点？ 1、粘附液：粘附在粉体物料的表面； 2、楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内；，即在颗粒间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体； 3、毛细管上升液：保存在颗粒间的间隙中； 4、浸没液：颗粒浸没的液体 5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。 1、表面涂覆或包裹：用硬脂酸钠改性MgO 粉体，在吸附层中的硬脂酸根离子的亲水基朝向水相，接触角减小，是粉体润湿性增强； 2、热处理：对陶瓷颗粒进行热处理可以提高金属对陶瓷的润湿性。通过热处理可以除去吸附在陶瓷表面的氧，以免金属氧化在界面形成氧化物阻止金属与陶瓷元素相互扩散。对陶瓷颗粒进行预热处理可以消除颗粒表面吸附的杂志和气体，提高润湿性。 6、粉体摩擦角具体包括哪些角度? 1 内摩擦角、 2 安息角、 3 壁面摩擦角和滑动摩擦角、 4 运动角 7、流动与不流动的判据？（P48） 如果颗粒在流动通道内形成的区服强度不是已支撑住流动的堵塞料，那么在流动通道内将产生重力流动。 根据Jenike 公式可以计算得到料仓和料斗中的压力分布，从而得到物料单元体受到的密实最大主应力； 流动函数 FF ： 时，FF
粉体工程与设备复习题
粉体工程习题 一.选择题(以下各小题均有４或3个备选答案,请圈出唯一正确的答案) 1．R ＲB 粒度分布方程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸,它是以 来分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 Ｃ、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 ３.粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB 公式表示R=１00exp[-(P D /e D ）n ]其中 e D 为： 。 A ．均匀系数 Ｂ.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在 上有200个筛孔。 Ａ、一厘料长度 B 、一平方厘料面积 Ｃ、一英寸长度 Ｄ、一平方英寸面积 5.某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、Ｄ50 B 、D ８４。1 —D 5０ C 、Ｄ84。1— D １5。9 7.破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i ｎ两种,二者之间的关系 为 。 Ａ、ｉm >i n B 、i ｍ=i ｎ Ｃ、i m 粉体工程复习
2s d S π=πS s d =36πV v d = 第二章 粉体粒度分析及测量 （几何形态特征） 2.1单颗粒尺寸的表示方法 1.统计平均距 2.当量直径 即等效直径，就是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推导出来，并使它们与线性量纲有关。最常用是“当量球径”（体积直径dv 和面积直径ds ）。 （1）等体积球当量径dv 所以有等体积球的直径为设颗粒的体积为,6, ,3v d V dv V π = （2）等表面积球当量径ds 2.2 形状颗粒因数 球形度Φc ：一个与待测的颗粒体积相等的球形体的表面积与该颗粒的表面积之比。数学表达式： *球形度计算举例（以棱长为a 的立方体颗粒为例）： 颗粒的体积：a3 颗粒的表面积：S=6a2 将颗粒的投影面积用一条线分成面 积大约相等的两部分，这条分界线在 颗粒投影轮廓上截取的长度dm ，称 为“马丁直径”。 一定方向测量颗粒投影轮廓的两端 相切的切线间的垂直距离，在一个 固定方向上的投影长度df ，称为“弗 雷特直径”。弗雷特直径≥马丁直径 此外，用一个与投影面积大致相等 的圆的直径来表示长度dp ，称为“投 影直径”。 222)(S V S V d d d d C ==Φππ
805.0==S S 球ψ()2 322366a a S πππ=???? ??=球%100)(%100)(?=??=N n D f N n D f p P p P 1)()(=+p P D R D D a d v 36π= 等体积球的直径： 等体积球的表面积： 所以 2.3粒度分布 粒度分布：对于颗粒群,除了平均粒径指标以外,我们通常还关心的是其中大小不同的颗粒所占的分数,或者说颗粒群的组成情况,即粒度分布。 1.粒度的频率分布 2.粒度的累积分布 大于或小于某一粒径的颗粒占颗粒群总数（或颗粒质量）的百分数，即为累积分布，或把颗粒大小的频率分布按一定方式累积得到的分布。分为两种：筛下累积D(Dp)和筛上累积R(Dp)。 筛下累积表示小于某一粒径的颗粒数的百分数； 筛上累积表示大于某一粒径的颗粒数的百分数。 课堂作业： 某一粉体颗粒的尺寸分布数据为： 直方图和累积分布曲线图 筛上累积 筛下累积
济南大学粉体工程期末复习题
一、请说明下列代号的意义（20分，每小题5分）： 1、PEJ 900×1200 2、TH400 SH－25.76 3、LS400×25×50―M2 4、4R3216 二、解释概念（20分，每小题5分）： 1、闭路粉碎流程 2、牛顿分级效率 3、振动磨的振动强度 4、粉尘比电阻 三、填空题（20分，每小题1分）： 1、简摆型颚式破碎机比复摆型的动颚的垂直摆幅。 2、锤式破碎机篦条排列方向应与板方向打击物料。 3、反击式破碎机的板，的破碎比最大。 4、提升式双层隔仓板具有作用。 5、反击式破碎机进口处设有, 其作用是。 6、颚式破碎机的推力板除具有的作用外，还具有作用。 7、双辊式破碎机二辊作转动。 8、球磨机的转速比一般为左右。 9、螺旋式气力输送泵螺旋叶片的螺距向出料端。 10、气环反吹风式袋除尘器为滤式袋除尘器。 11、旋风收尘器的直径越，直筒高度越，收尘效率越高。 12、大型球磨机的传动方式一般为。 13、计量设备中，属于非接触式计量的是。 14、脉冲反吹风袋式收尘器中，粉尘在滤袋的侧被过滤下来。 15、电子皮带秤的称量元件是。 16、螺旋输送机的头、尾端轴承分别为轴承和轴承。 17、压滤机工作时，其过滤时间一般为。 18、空气输送斜槽的输送动力是。 19、带式输送机分别在和处设置清扫装置。
20、电磁振动给料机的给料速度主要取决于和。 四、选择题（20分，每小题5分）： 1、静电收尘器的电源为。 A、直流电源； B、交流电源； C、220V电源； D、380V电源 2、斗式提升机输送干燥的流动性较好的物料时，宜采用卸料方式。 A、重力式； B、离心式； C、混合式； D、三种均可 3、阶梯衬板的正确安装形式应是 A、小头先升起； B、大头先升起； C、交替安装； D、三者均可 4、粗碎圆锥式破碎机。 A、外锥正置，内锥倒置； B、外锥倒置，内锥正置； C、二锥均正置； D、二锥均倒置 五、说明题（20分，每小题10分）： 1、为什么复摆颚式破碎机比同规格的简摆颚式破碎机的生产能力大？ 2、旋风收尘器集灰斗处为什么要锁风？通常有哪些锁风装置？
粉体工程试题与答案
粉体工程 一、粉末的性能与表征 1.粒径：粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。 2.粒径的表示方法：①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。 3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布： ①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。 ②数字函数表达式有：正态分布；对数正态分布；Rosin—Rammler分布；RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。 4.平均粒径：若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成，那么其物理特性可表示为f（d）=f（D），D即表示平均粒径。 5.粉末的测量方法：显微镜法；激光衍射法；重力沉降光透法；筛分法。平均粒径测量方法：比表面法。 6.粉末的性质：堆积性质；摩擦性质；压缩性质与成形性（压制性）。 安息角：又称休止角、堆积角，它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。（用来衡量与评价粉体的流动性）。在0.2mm以下，粒径越小而休止角越大，这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大，颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。 二、粉体表面与界面化学 1.粉末颗粒的分散： ①在气相中，主要受范德华力、静电力、液桥力，分散方法，机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散； ②在液相中，主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力，分散调控有，介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。 2.颗粒表面改性：粉末颗粒表面改性：用物理，化学，机械方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团，表面能、界面润湿性，电性，表面吸附性和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。 3.改性方法： ①表面化学改性：偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性； ②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法； ③机械化学改性； ④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。 三、粉碎 1.粉碎是依靠外力克服固体质点间内聚力使物料几何尺寸减小的过程。 粉碎的过程：①破碎——粗碎（100mm）、中碎（30mm）、细碎（10mm）， ②粉磨——粗磨（0.1mm左右）、中磨（60um）、细磨（5um）。 粉碎的方法有：挤压粉碎、挤压—剪切破碎、冲击破碎、研磨磨削破碎。 2.破碎设备： 挤压式：颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎、研磨磨削破碎 冲击式：锤式破碎机、反击破碎机。 ①颚式破碎机分：简摆式、复摆式、组合摆动式。 特点是，构造简单，工作可靠，维护方便。生产能力高、齿板寿命长、能耗低、价格低廉、
粉体工程与设备考试习题
粉体工程与设备考试习题 一、名词解释（每个4分，共20分） 1、粉体：固体颗粒的集合（D小于100微米），颗粒间有适当的作用力，这样的颗粒集合体定义为粉体。 2、空隙率：填充层中粒度与占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表面体积之比。 3、三轴平均径：以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4、粒度分布:是指将颗粒群以一定的粒度分布范围按大小顺序分为若干级别，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。 5、松装密度：指在一个填充状态下，包括颗粒间全部空隙在内的整个填充单位体积中的颗粒质量。 二、填空题（每空1分，共30分） 1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华引力（分子间引力）、库仑力（电荷异性引力）、毛细管力、磁性力、机械咬合力等。 2、影响颗粒填充的因素有壁效应_、局部填充、形状、粒度大小等。 3、粒度分布对筛分操作影响很大，一般依据颗粒尺寸将颗粒分为易筛颗粒、中间颗粒和难筛颗粒。 4、R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp[-(D/错误！未找到引用源。] 。n值愈大，颗粒分布范围愈窄，颗粒分布愈均匀，反映在R.R.B曲线上是分布线与横坐标的夹角越大。
5、昆虫能在水面上爬行，荷叶上的水滴呈圆球状，这是张力在起作用。 6、粉体拱的类型有：压缩拱、楔性（形）拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。 7、统计平均的测定方法有费雷特径，定向等分径，定向最大径，投影圆当量径。 8、写出下列三轴平均径的计算式：①三轴平均径错误！未找到引用源。，②三轴调和平均径 3/(1/l+1/h+1/b) ，③三轴几何平均径错误！未找到引用源。。 三、简答题（每题10分，共50分） 1、平均粒径的表示方法有哪几种？ 答：①算术平均粒径 ②几何平均粒径 ③调和平均粒径 ④平均面积径 ⑤平均体积径 ⑥长度平均径 ⑦面积平均径 ⑧体积平均径 2、简述颗粒床层中颗粒的粒度、空隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系。 答：颗粒粒度越大，颗粒之间的空隙率就越大，填充率就越小，
粉体工程复习题(修改版)
粉体工程习题 一、基本概念题（共7小题，每小题3分，共21分） 1.粒度分布 用特定的仪器和方法反映出粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数。有频率分布和累积分布两种形式。(1)频率分布，它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。(2)累积分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。 2.粉体 粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 3.三轴平均径 以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。（算法有三种：算术平均径、几何平均径和调和平均径） 4.累积粒度分布 简称累积分布。单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等于颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系。可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目，所以多用小于规定粒径的表示法。通常多用体积（或质量）累积分布。体积（或质量）的累积分布可用正态概率纸作图。 5.表面效应 纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米
粒子物理、化学性质的变化。 6.相对易磨性系数 为了表征物料粉碎难易程度的综合影响，一般用相对易碎性系数来表示。易碎性系数越大，物料越易粉碎。 7.喷雾热分解法 将前驱体溶液（金属溶液）喷入高温气体中，立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，从而直接合成氧化物粉体的方法。 8.牛顿分级效率 将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分，令大粒部分名为粗粒级，小粒部分为细粒级，定义合格成分的收集率与不合格成分的残留率之差称为牛顿分级效率。 9.粉尘云 具有一定密度和粒度的粉尘颗粒在空气中受到重力和空气阻力和浮力相平衡时，就会悬浮或浮游在空气中而不会沉降下来，这种粉尘与空气的混合物称为粉尘云。 10.形状指数 表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数（即理想形状与实际形状比较时，差异的指数化）。 11.量子隧道效应 当粒子能量小于阈值能量时，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好像有一个隧道。 12.易碎（磨）性
粉体科学与工程
1、影响颗粒堆积的因素及致密堆积的经验：影响颗粒堆积的主要因素：一类是颗粒本身的几何特性， 如颗粒大小、粒度分布及颗粒；一类是颗粒间接触状态和颗粒堆积条件，如颗粒间接触点作 用力形式、堆积空间的形状与大小、堆积速度和外力施加方式与强度等条件。致密堆积经验：（1）用单一粒径尺寸的颗粒不能满足致密堆积对颗粒级配的要求（2）采用多组分且组分粒径尺寸相差较大（一般相差4～5倍）的颗粒，可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求（3）细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙，两组分时，粗细数量比例约为7:3，三组分时，粗中细比例为7:1:2，相对而言，可以更好地满足致密堆积对粒度与级配的要求（4）在可能的条件下，适当增大临界颗粒尺寸可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。 2、颗粒尺寸大小对颗粒的熔点、溶解度、热容得影响，并简要解释：晶体颗粒的熔点：晶体颗粒尺寸越小，其熔点也越低。1)基于晶体饱和蒸气压的解释： 颗粒尺寸越小，饱和蒸汽压越高，熔点越低。2)基于晶体熔化能量的解释：颗粒尺寸越小， 表面能越高，晶体颗粒熔点越低。晶体颗粒的溶解度：颗粒尺寸越小，溶解度越大。尺寸越小，饱和蒸汽压越大。当温度 一定时，溶质在溶液中的浓度随着饱和蒸汽压的提高而增大。晶体颗粒的比热：颗粒尺寸越小，德拜温度越低，晶格比热越大。晶体吸热是通过激发 晶格振动（声子振动）和激发电子，以及生成热缺陷等来完成的。颗粒尺寸减小意味着颗粒 表而原子相对数量的增加，即化学键被截断的表而质点数量的相对增加。由于表面原子在一侧失去最近邻原子的成键力，而引起表面原子
的扰动，使得表而原子和次表面原子距离被拉 开到大于体内原子的距离。造成表面质点的振幅大于体内质点的振幅,产生所谓“振动弛豫”, 即表而质点振动频率的降低，晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系Cv=12π4RT3/5Q3。 3、为什么导体颗粒具有接触荷电特性，其机理是什么？颗粒荷电的主要方式有接触电荷、电场荷电、碰撞荷电和粉碎荷电。接触荷电是指两个不带电且功函数不同的导体颗粒，因相互接触，而后分离，使两个颗粒带上极性相反的等量的电荷；碰撞荷电：（1）颗粒与运动离子的碰撞荷电（2）颗粒与器壁的碰撞荷电；电场荷电：在常压下，当两个大小差别很大的电极上有足够大的电位差时，会引起空气电离，产生大量的空间电荷，形成电晕电流。其中阳离子和电子在想异性电极的有序运动中与电场内的颗粒碰撞失速，而吸附在颗粒表面，使颗粒荷电；粉碎荷电：颗粒粉碎时，连接质点的键被切断，且正负电荷相对于破裂面呈现电量不等的分布，使颗粒荷电。1)粗颗粒易带正电，细颗粒易带负电，且颗粒尺寸越小，比 电荷就越大。2)粉碎过程中还存在着颗粒间、颗粒与设备壁而间的相互摩擦引起的摩擦带 电。 3)颗粒粉碎荷电，是以零电荷为中心的正、负对称分布，且单位颗粒表而积的电荷数分布，近似为正态分布。 4、颗粒的光吸收机理是什么，光吸收现象有何应用意义？机理：由于光传播时的交变电磁场与颗粒分子的相互作用，使颗粒分子中的电子出现受迫振动，而维持电子振动所消耗 的能量，变为其他形式的能量而耗散掉。应用：光照吸收材料应用在电镜、核磁共振、波普仪
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题 绪论 一、填空 1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。 2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。 3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。 二、简答 1 什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？ 2 “三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？ 3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念？ 4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。 5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。 三、计算 1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。 2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%，含盐量1.4%，试计算原料黄油中含水量。 3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。 4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃。求蒸气消耗量。 5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。初始接种物中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。