粉体工程复习资料

粉体工程复习资料

一、名词解释

1、粉体由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群体

2、颗粒能单独存在并参与操作过程，还能反应物料某种基本构造与性质的最小单元

3、颗粒形状系数在表示颗粒群性质和具体物理现象、单元过程等函数时，把与颗粒形状有关的诸多因素概括为一个修正系数加以考虑，该修正系数即为形状系数（有体积形状指数、表面积形状指数、比表面积形状指数）

4、颗粒形状指数表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合

5、粒度分布指将颗粒群用一定的粒度范围按大小顺序分为若干粒级，各级别粒子占颗粒群总量的百分数

6、破坏包络线对同一粉体层的所有极限摩尔圆可以做一条公切线，这条公切线成为破坏包络线

7、填充率粉体所占体积与粉体表观体积的比值

8、球形度与颗粒等体积的球和实际粉体的表面积之比

9、孔隙率粉体层中空隙所占有的比率

10、配位数某一个颗粒与周围空间接触的颗粒个数

11、极限应力状态在粉体层加压不大时，因粉体层的强度足以抵御外界压力，此时粉体层外观不起变化，当压力达到某一极性状态时，此时的应、12库仑粉体分体的破坏包络线呈一条直线，称该粉体为库仑粉体、粘附性粉体破坏包络线不经过坐标原点的粉体称为粘附性13粉体主动受压粉体由于重力作用在崩塌前将其支撑住，在崩塌、14力称极限应力粉体层就会突然崩坏，这与金属脆性材料的断裂是一致的时临界状态称主动态，最小应力在水平方向

15、被动受压粉体粉体延水平方向压缩，当粉体呀倾斜向上压

6、简述影响附着力的因素答粒径、孔隙率与水分、存放时间、颗粒流速与壁面粗糙度

7、简述双漏斗法测量流动性的方法答以一定量的物料从漏斗上部流入下部漏斗，存放三分钟后驱除空气后再测量下部漏斗的流出时间，若不流出，则可逐渐增加直径到100微米玻璃珠掺入量，直到所形成自由流动，掺珠量与流动时间作为该粉体的流动特性

8、应用沉降速度计算公式的条件答1粒径不能太小2颗粒为光滑圆球颗粒3不考虑外界干扰4不考虑加速阶段

9、简述取样的黄金规则答应该在粉体移动时取样，在短时间内多次取整个料流的试样,总比在所有时间内取部分料流的试样为佳掺珠量与流动时间作为该粉体的流动特性

10、流动性综合指数法答carr设计的用流动性综合指数法来判断粉体的流动性能并通过安息角、铲板角、压缩度、均一度或凝结度四项指标加和值作为流动性指数Fi

11、粒度偏析方式答1附着粉料偏析一粉体进入料仓时,由于存在一定的落差，在沉降过程中，沉降速度不同，粗粒与细粒就会分开，细粒附着在舱壁上2填充粉料偏析——在料层移动的状况下，粗料的填充具有筛分作用，当粗料做紧密填充时，细料能通过其填充层进入下层，此时的粒度比为1:

10.当粉体堆积形成安息角时，由堆料上方继续加料，则在静止粉体层上沿斜面引起重力流动，在缓慢堆积情况下，流动是间歇的3滚落偏析——中间和边远的颗粒发生滚落偏析

12、简述斗仓不起拱条件＞答当物料的流动函数FF斗仓流动因素ff时，即在同一预压实力下，才能保证不起拱

13、粒度偏析的防止方法改变了颗粒流动的距离，采用高而细答1减小容器直径的容器2采用回转下料法一实际上也是改变颗粒流动距离3中央孔法在容器中央设置一有多空的管子，在进料点不变时，随着料面的升高，分别采用不同的孔下料，使偏析得到克服4格子分流法——采用高而细容器实际中有困难，往往将大容器分成分成许多格，形成高而细的容器

14、防止斗仓起拱的措施答1改变料仓结构，将料仓制成偏心卸料口，曲线料斗等2在仓内，改整体流，在仓内安装形状的装置，以减小对粉粒斗的压力破坏仓内物料压力平衡，常见的该流体有垂直隔板，水滴体，三角体纺锤等3震动，用机械方法使舱体震动改变地面摩擦角，改善流动性4充气流态化，向流体内充气，使其流态化动时的临界状态称为被动状态，最大主应力在水平方向

16、堆积

17、安息角/休止角指物料堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度（安息角越小，粉体的流动性越好）

18、均化物料在外力作用下发生速度和方向的改变，使各组分颗粒得以均匀分布

19、粉体流动函数固结主应力与开放屈服强度存在着一定的函数关系

20、静态拱物料颗粒在出口处起拱，此时正好承受上面的压力这样流动停止，此时孔口处处于静止平衡状态

21、动态拱（与静态拱不同）构成拱的各个颗粒不断地下落，新的颗粒不断地补充形成动态平衡的拱

22、动态超压现象大型简仓的静压与Janssen理论值大致一致,但卸载时有显著地脉动，简仓下部的约1/3高度处，避免受到冲击及符合载荷的作用，其最大压力可以达到静压的3〜4倍

23、流动椭圆体在椭圆体内产生垂直运动或滚动的椭圆体

24、松动椭圆体在椭圆以外的颗粒层不产生运动，椭圆体的形成过程取决于物料的性质

25、斗仓的流动因素斗仓内粉体固结主应力与作用于料拱脚的最大主应力的比值

26、振动的机械指数以振动加速度与重力加速度之比，称为机械指数（

27、振动的筛分指数PQ P:作用力Q:生产能力）与重力加速度之比

28、空隙饱和度保持液体体积与颗粒空隙体积之比的无因次函数称之为空隙饱和度或液体充满度

29、降等降颗粒通常我们将在流体内以等速沉降的不同颗粒称等混合比指颗粒与空气在单位时间内输送的质量之比颗粒压损比输送粉体时的压力损失和用同样空气速度（实际是使流量

30、相等）输送纯空气时的压力损失之比

31、

32、粉体分级粉体按大小不同分类

33、一次颗粒凡经过机械粉碎处理或化学一次形成的颗粒称一次颗粒

34、二次颗粒由一次颗粒经由凝集、粘结、压实、烧结等操作而形成的颗粒称为二次颗粒

35、体积充满度外界立方体与颗粒体积之比，有fv二lbh/v

36、面积充满度颗粒投影面积与外界最小矩形面积之比，有fR=A/lb

37、粉体压缩率工业上将压力为p时的体积变化与压缩到空隙率为零时的体积变化之比称为压缩率

38、壁面摩擦系数

39、内摩擦系数单位切应力与单位正应力的比值，即破坏包络线的斜率

40、偏析粉体流动时，由于粒径、密度、形状等差异，组成呈现出不均质的现象

41、自由沉降悬浊液的浓度小，相邻颗粒间的距离比颗粒直径大得多，颗粒之间的相互干扰就可以忽略不计

42、粗糙度系数是形状系数（形状指数）的颗粒微观描述K=颗粒实际表面积/表面光滑时颗粒表面积（K越大，越粗糙）

43、真密度t p:指粉体质量W除以不包括颗粒内外空隙的体积（）真体积t V求得的密度ttV/W=p

44、颗粒密度g p:指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔细孔在内的颗粒体积t V所求得的密度gg/WV=p

45、表观密度（松密度）b p:指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度VW/b=p

46、振实密度bt p:填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的密度称振实密度（若颗粒致密,无细孔和空洞，则g tpp=，一般:b btg t）pppp

47、筛子数目用目来表示筛孔的大小，目是每英寸长度内筛线的数目

48、筛分法使物料通过一组有序的不同筛孔尺寸的标准筛子来测试粒度并进行大小分级的方法

49、重力流动性松装物料由于自身重力克服料层内力所具有的流动性质

50、整体流在卸料过程中舱内物料全部处于均匀下降的运动状态

51、漏斗流若只有存仓的中心产生料流，其他区域的物料停止不动，流动的区域呈漏斗状，流动沟道呈圆形截面，其底部截面大致相当于卸料口的面积

52、三轴平均径以长度、宽度、高度定义的粒径平均值称为三轴平均径

53、球体积当量径与颗粒体积相同的球的直径为球体的当量直径

54、液体桥粉体颗粒间隙之间存在的液体称为液体桥

55、毛细管里指液体表面张力的收缩作用将引起两颗粒间的牵引力

56、粉碎过程固体物料在外加作用下，克服了内聚力使之破碎的过程

57、颗粒形状指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图像

58、应力平衡粉体层内部摩擦力对外力的抵抗而保持的一种平衡状态

59、公称粉碎度破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度之比

60、粘附力粉体颗粒间所有作用力的总和，包括附着力、凝聚力和结合力

61、影响内摩擦角的因素孔隙率、振动情况、安定性以及粒度分度

二、基本知识

1、粉体颗粒的分类答按成因分为一次颗粒和二次颗粒

2、列举五种粉体的操作方法答分利分级、均化、粉体制造、粉体反应、粉体存储、粉体运输

3、统计平均径的概念、分类、相互间的关系答统计平均径是平行于一定方向用显微镜测得的线度，故又称定向径定向径df:沿一定方向测颗粒投影像的两平行线的距离定方向等分径dm:沿一定方向测颗粒投影像面积等分的线段长度定向最大径沿一定方向测颗粒投影像所得最大宽度的线段长度（定向径〉投影面积当量＞径定方向等分径）

4、粉体的最基本物性有哪些答密度、粒径形状、分布、堆积构造、流动、沉降、透过

5、选择粒径表达式所考虑的因素有哪些答

（1）选择合适的测量方法（）2工业应用和颗粒本身特性

6、液体桥的破坏经常出现在哪里答

（1）最窄的断面部分

（2）液体桥与粉体颗粒接触的部分

7、三轴平均径的计算方法答（L+D+H）/3=三轴平均径（算数平均）

8、形状系数有哪些答体积形状指数、表面积形状指数、比表面积形状指数

9、粉体内摩擦角的种类答内摩擦角、安息角、壁摩擦角、滑动摩擦角、运动摩擦角

10、球颗粒的体积形状系数，表面积形状系数、比表面积形状系数

11、均匀球规则填充的四种基本形态，最密填充，空隙率答立方体填充

0.4764正斜方体填充

0.2954楔形四面体填充

0.3019菱面体填充

0.

259512、两个最密填充理论答;豪斯弗尔德填充、哈德森填充

13、质量流与漏斗流，分类，特点答质量流料仓内整体粉体层能够大致均匀的下降流出漏斗流料仓粉体层的流动区域呈漏斗状，使料流顺序紊乱，甚至部分粉体滞留不动特点;先进后出

14、主应力面上剪应力，最大主应力与最小主应力方向相互关系答当作用面上只有正应力而无剪应力时，作用面称为主应面,其正应力称为主应力最大主应力和最小主应力夹角为90度

15、流动性综合指数表示法的测定参数安息角、铲板角、压缩度、均一度或凝结度项指标和值作为流动性U!答设计用流动性综合指数法来判断粉体的流动性并通过指数Fi

16、斗仓内粉体的流动分区答A区向中心滚落B区比较缓慢地向中心集中C区颗粒垂直运动D区颗粒自由降落E区颗粒不移动

17、粒度偏析的方式答;Q）附着粉料偏析

（2）填充粉料偏析

（3）滚落偏析

18、斗仓不起拱条件＞答当物料的流动函数FF斗仓流动因素ff时，即在同一预压实下才能保证不起拱

19、颗粒流体的两相流动的典型情况

20、液体在粉体中的存在形式答

（1）按水分地点分吸附液、附着液、空穴液、扶持也、坑沟液和内部液

（2）按流体的行动分吸湿水、毛管水、重力水（）3按空洞充满状态分摆动态、捏锁态、毛管态、浸没态

21、最密六方填充的两种孔结构答T孔四角孔和三角孔R孔菱面体孔和四角孔6个球包围组成R孔，有8个出口，各个出口都与T孔相通

22、粉体在流体中的流动状态答分为悬浮流动和集团流动悬浮流动又分为悬浮流、底密流、疏密流集团流动又分为集团流、栓流、堆积流

23、管道内粉体悬浮流动分类答均匀流、管低流、疏密流

24、常见的几种粒度测量方法答筛分法、显微镜法、光衍射法和光消法、点传感粒度测试、气体吸附法

25、试样缩分的常用方法答勺取法、锥形皿分法、盘式缩分法、叉溜式缩分法、旋转格槽缩分法

三、填空题

1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华力、库仑力、毛细管力、磁性力、机械咬合力等

2、影响一种材料强度大小的因素有成分、时间、温度、水等

3、分级（分离）的原理或方式有惯性式、重力式、离心式、湿法（水）、电式等

4、根据颗粒间液体的多少，有四种类型的液相静态摆动状态、链索状态、毛细管状态、浸渍状态

5、工业用筛按运动形式大致可分为振动筛、摆动筛两类振动筛的筛面振动方向与筛面互为垂直或接近垂直，而摆动筛的运动方向基本上平行于筛面

6、粉体在重力作用下自料仓流出的形式有质量流和漏斗流两种

7、影响颗粒填充的因素有壁效应、局部填充、形状、粒度大小等

8、计算料仓内粉体压力公式叫詹森公式

9、求颗粒沉降速度的方法有试差法和图表法（或直接测试法）

10、颗粒沉降分自由沉降和干扰沉降

11、粉体拱的类型有压缩拱、楔形拱、粘结粘附拱、气压平衡拱

12、造粒方法有挤压法、凝聚法、压缩法、喷雾法

13、表示粒度分布的方法有表格法、图形法和函数法

14、筛分操作一般适用于粒度为较粗的松散度的物料分类粒度5~50微米的物料分级常根据用流体力学原理的风级器原理，利用颗粒在流体介质中沉降速度而分成不同的粒级

15、颗粒在静流体内自由沉降时，不仅受到重力，而且还受到浮力和阻力的作用

16、颗粒在静止流体中的沉降起初为加速阶段，后为等速通常讲的沉降速度为等速运动

17、粉体的基本单位是颗粒，按其成因可分为一次颗粒和二次颗粒

18、詹森粉体压力式中，当H T8时，8Tp PV即当粉体填充高度达到一定值，v P趋于常数值，形成粉体的压力饱和现象

19、粗糙度系数表示颗粒表面与外观看成球形颗粒表面积之比

20、粉体均化过程机理主要有移动混合，扩散混合，剪切混合三种

21、等径球形颗粒的规则排列有两种基本的平面排列形式，在此基础上又可形成多种形式的空间排列其中立方体填充为嘴松填充，菱面体填充为最密填充，其填充率分别为

0.

5236、

0.

740622、应力理论规定没有剪应力的面叫主应力面，作用于该面上

23、粉体静态拱的类型一般有压缩拱，楔形拱，粘结粘附拱，气压平衡拱，防止结拱的主要三条途径是改善料仓几何形状和尺寸、降低料仓粉体压力、减小料仓壁摩擦阻力

24、物料粉碎前的尺寸D与粉碎后的尺寸之比称为粉碎比对于多段连续作业的粉碎过程，总粉碎比与各段粉碎比的关系是总粉碎比大于各段粉碎比粉碎机的允许最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比通称为公称粉碎比

25、粉体是粉碎或分磨物质颗粒的聚体或群体

26、颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图像形状指数，描述和阐明颗粒形状及特征的参数有形状系数、粗糙度系数

27、斗式提机的分类很多，按卸料方式可分为离心式、重力式、混合式

四、简答题

1、简述颗粒层中颗粒的粒度、孔隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系答颗粒粒径越大，颗粒间的空隙就越大，填充率就越小，配位数就越小，气体通过的流体阻力就越小孔隙率+填充率二

12、简述粉体仓中粉体压力应力特点答1粉体层压力与粉体高度无直接关系2粉体垂直方向的压力会转变为水平方向上的压力或主应力与被•动应力可以转化3卸料会产生脉动压力4由于粉体仓形状不同，会产生集中载荷5会产生压力饱和现象和动态超压现象

3、防止结拱的三个主要途径答1改善料仓的几何形状和尺寸2降低料仓粉体压力3减小料仓壁摩擦阻力

4、简述物料粒度的表征方法答单颗粒的粒度表示法，对于大多数情况中的非球形颗粒，可由该颗粒不同方向上的不同尺寸按照一定的计算方法加以平均，得到单颗粒的平均直径，或是以在同一物理现象中与之同效果的球形颗粒直径来表示，即等效粒径或叫当量径

5、常用的缩分方法答采用圆锥四分法进行缩分将样品置于洁净平整版面上，堆成圆锥形，将圆锥尖顶压平，用十字分样板自上压下，分成四等分,保留任意对角的两等分，重复上述操作至达到所需分样的最小质量。