空气中含有直径为15μm的油滴,油的相对密度为0.9,空气温度为20℃。若允许在沉降室中沉降1分钟,沉降室的高度应为多少?计算中可忽略开始时油滴加速沉降时的时间,并可认为油滴是在静止空气中沉降。 20℃空气的粘度为1.8×10-5kg.m-1·s-1,密度为1.21kg.m-3。(本题2.0分)

由油的相对密度为0.9,可知油的密度为900kg.m-3 (1分) 设油滴在空气中沉降在滞流区,则油滴沉降速度: ut=d2(ρs-ρ)g/18μ (2分) =(15×10-6)2×(900-1.21)×9.81/(18×1.8×10-5) =0.0061m.s-1 (1分) 验算:Rep=d utρ/μ=15×10-6×0.0061×1.21/(1.8×10-5)=0.0061<1(1分) 所以假设正确(1分) 故1分钟内沉降距离=0.0061×60=0.37m (1分) 因此,沉降室高度不能小于此值,否则,有可能在油滴沉降到室底前被气流带出。(1分)