Rep?dp?u?4000?10?6?0.912?17.34??2750?500，假设成立。
2.3?10?5当dp=0.4?m时，忽略坎宁汉修正，us?2dp?p18?g?0.088m/s。经验证Re<1，符合Stokes公式。
p
考虑到颗粒在下降过程中速度在很短时间内就十分接近us，因此计算沉降高度时可近似按us计算。 dp=0.4?m h=1.41×10×30=4.23×10m；
－5
－4
dp=40?m h=0.088×30=2.64m； dp=4000?m h=17.35×30=520.5m。
5.11 欲通过在空气中的自由沉降来分离石英（真密度为2.6g/cm）和角闪石（真密度为3.5g/cm）的混合物，混合物在空气中的自由沉降运动处于牛顿区。试确定完全分离时所允许的最大石英粒径与最小角闪石粒径的最大比值。
设最大石英粒径dp1，最小角闪石粒径dp2。由题意，1.743
3
dp1?p1?g?1.74dp2?p2?g
故
dp1dp2?p23.5???1.35。 ?p12.63
5.12 直径为200?m、真密度为1850kg/m的球形颗粒置于水平的筛子上，用温度293K和压力101325Pa的空气由筛子下部垂直向上吹筛上的颗粒，试确定：1）恰好能吹起颗粒时的气速；2）在此条件下的颗粒雷诺数；3）作用在颗粒上的阻力和阻力系数。 解：在所给的空气压强和温度下，??1.205kg/m3,??1.81?10?5Pa?s。d=200?m时，
p
考虑采用过渡区公式，按《大气污染控制工程》P150（5－82）：
us?.140.7140.7140.153d1(???)gpp?0.428?0.2860.153(200?10?6)1.1418500.7149.810.714??1.03m/s
(1.81?10?5)0.4281.2050.286200?10?6?1.03?1.205Rep??13.85，符合过渡区公式。
1.81?10?5阻力系数按P147（5－62）CP?18.5?3.82。阻力按P146（5－59） 0.6RepFp?11?CDAp?u2??3.82?(200?10?6)2?1.205?1.032?7.83?10?8N。 2243
－4
5.13 欲使空气泡通过浓盐酸溶液（密度为1.64g/m，粘度1×10Pa.s），以达到干燥的目的。盐酸装在直径为10cm、高12m的圆管内，其深度为22cm，盐酸上方的空气处于298K和101325Pa状态下。若空气的体积流量为127L/min，试计算气流能够夹带的盐酸雾滴的最大直径。 解：圆管面积A?12?d?7.85?10?3m2。据此可求出空气与盐酸雾滴相对速度 4Q127?10?3us???0.27m/s。考虑利用过渡区公式：
A7.85?10?3?60
us?.140.7140.7140.153d1gp(?p??)?0.428?0.286
代入相关参数??1.19kg/m3,?p?1.64?103kg/m3,??1.82?10?5Pa?s及u=0.27m/s
s
可解得dp=66?m。
66?10?6?1.19?0.27Rep??1.17?1，符合过渡区条件。故能被空气夹带的雾滴最大直径为?51.82?1066?m。
5.14 试确定某水泥粉尘排放源下风向无水泥沉降的最大距离。水泥粉尘是从离地面4.5m高处的旋风除尘器出口垂直排出的，水泥粒径范围为25～500?m，真密度为1960kg/m，风速为1.4m/s，气温293K，气
3
压为101325Pa。
解：粒径为25?m，应处于Stokes区域，考虑忽略坎宁汉修正：
us?t?2dp?p18?g?3.69?10?2m/s。竖直方向上颗粒物运动近似按匀速考虑，则下落时间
H4.