化工原理实验思考题答案(2).docx

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1、化工原理实验思考题答案化工原理实验思考题答案 (一）流体流动阻力测定 1. 是否要关闭流程尾部的流量调节 不能关闭流体阻力 的测定主要是根据压头来确定 的；尾部 的流量调解阀；起 的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得 的阻力值是不同 的；这个在水力计算速查表中也有反映出 的。你在实际测试 的时候是要打开流量调解阀 的；肯定在尾部会有一个流量计；当出溜一段时间后；管内流体流态稳定后；即可测试。在测试前；校核设备和仪表时；流量调解阀是关闭 的；当测试时肯定是打开 的 2. 怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：启

2、动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。 3. 本实验用水为工作介质做出的Re曲线，对其它流体能否使用？为什么？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、 、变化。 4.在不同设备上 ( 包括不同管径 ) ，不同水温下测定的 Re 数据能否关联同一条曲 答：一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。 5. 如果测压口，孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响？ 没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是

3、上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响. 离心泵特性曲线的测定 1. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？ 答：防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。 2. 为什么启动离心泵前要向泵内注水？如果注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因？ 答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。如果注水排完空气后还启动不起来。可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。电机坏了，无法正常工作。 3. 为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量？这种方法有什么优缺

4、点？是否还有其它方法调节泵的流量？ 答：调节出口阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的工作点，可以调节其流量。这种方法优点是方便、快捷、流量可以连续变化，缺点是阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不很经济。也可以改变泵的转速、减少叶轮直径，生产上很少采用。还可以用双泵并联操作。 4. 离心泵启动后,如果不开出口阀门,压力表读数是否会逐渐上升?为什么？ 答：不会，也就能升到额定扬程的1.1至1.3倍。达到平衡。 5. 正常工作的离心泵，在其进口管上设置阀门是否合理，为什么？ 答：不合理，因为水从水池或水箱输送到水泵靠的是液面上的大气压与泵入口处真空度产生的压强差，将水从水箱压入泵体

5、，由于进口管，安装阀门，无疑增大这一段管路的阻力 而使流体无足够的压强差实现这一流动过程。 6. 试从理论上分析，实验用的这台泵输送密度为1200 kg?m-3的盐水，在相同量下泵的扬程是否变化？同一温度下的离心泵的安装高度是否变化？同一排量时的功率是否变化？ 答：本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。由离心泵的基本方程简化式： 可以看出离心泵的压头，流量、效率均与液体的密度无关，但泵的轴功率随流体密度增大而增大。即： N。又因为其它因素不变的情况下Hg而安装高度减小。 流量计的校正 1.孔流系数与那些因素有关？ 孔流系数跟流体的流速黏度和密度都有联系 2.孔板、文丘里流量计安装时各应注意

6、什么问题? .对准位置、准确安装喉部 3.如何检查系统排气是否完全？ 打开并开大转子流量计的流速 4.从实验中，可以直接得到R-V的校正曲线，经整理后也可以得到C。-Re的曲线，这两种表示方法各有什么优点？ 实验中的方法更直接、更准确，这里提到的方法更直观。 洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定 1、什么是恒定干燥条件？本实验中如何保持？ 答：温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变；本实验中温度由加热器控制在恒定值，气流速度亦恒定不变，毛毡采用与气流平行安置。 2、控制恒速干燥速率阶段的因素是什么？降速的又是什么？ 答：(1)物料表面水分的汽化速率 (2) 物料本身性质 3、为什么

7、要先启动风机？实验过程中干湿球温度是否变化？如何判断实验结束？ 答：必须先开风机，后开加热器，否则加热管可能会被烧坏干球温度计无变化。湿球温度计理论上应该没有变化，但实际会缓慢上升，因为干燥速率不断降低，使得气体湿度降低 前后几次固体湿物料的重量基本不变或变化很小，即可认为毛毡恒重，则实验结束。 4、若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率，临界湿含量又如何变化？为什么？ 答：干燥曲线起始点上升，下降幅度增大，达到临界点时间缩短，临界点含水量降低。因为加快了热空气排湿能力。 空气蒸汽对流给热系数测定 1、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？它们分别表示什

8、么位 置的密度，应在什么条件下进行计算。 计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值不一致，前者的密度为空气入口处温度下的密度，而后者为空气定性温度下的密度。 2、实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对关联式有何影响？ 冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 采用不同压强的蒸汽进行实验，对关联式基本无影响。因为(2g3r/dt)1/4，当蒸汽压强增加时，r和均增加，其它参数不变，故(2g3r/dt)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对关联式无影响。 3、影响

9、给热系数的因素和强化传热的途径有哪些？ 影响给热系数的因素： 流体流动的速度：传热边界层中的导热是对流传热的主要矛盾。显然，增大流速可以使传热边界层减薄，从而使 增大，使对流传热过程得以强化。 流体的对流状况：是采用自然对流抑或采用强制对流。显然，强制对流时流体的流速较自然对流为高。 流体的种类；液体、气体、蒸气。 流体的性质：影响较大的有流体的比热、导热系数、密度、粘度等。如导热系数大的流体，传热边界层的热阻就小，给热系数较大。粘度大的流体，在同等流速下，Re数小，传热边界层相应较厚，给热系数便小。 传热面的形状、位置和大小：不同形状的传热面，如圆管或平板或管束；是在管内还是管外；是垂直放置

10、还是水平放置；以及不同的管径和长度都对有影响。 所谓强化传热，就是设法提高传热的速率。从传热速率方程式Q=KAt中可以看出，提高K、A、t中任何一项都可以强化传热，即增大传热面积、提高传热的温度差和提高传热系数。 实验 填料塔吸收传质系数的测定 1. 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置？液封高度如何计算 答：液封的目的是保证塔内的操作压强。 当炉内压强超过规定值时，气体将由液封管排出，故先按炉内允许的最高压强计算液封管插入槽内水面下的深度。过液封管口作等压面o-o ，在其上取1、两点。其中： p1=炉内压强 或 因 p1=p2故 解得 h 2.填料塔吸收传质系数的测定中,KXa有什么工程意义 由

11、Ka可以确定传质单元高度，从而可以找出填料层的高度 2. 为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？ 易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制 3. 当气体温度和液体温度不同时应用什么温度计算亨利系数 筛板塔精馏实验 1、测量全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？ 答：全回流：塔顶，塔底取样，用折光仪测得其组成。 部分回流：各板取样，用折光仪测得其组成。 2.全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成，如何求得xn*? 部分回流时，又如何求xn* ？ 3.在全回流时，测得板式塔上第

12、n、n-1层液相组成后，能否求出第n层塔板上的以汽相组成变化表示的单板效率EmV？ 4、查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？ 答：水和乙醇的最低恒沸温度。 5、若测得单板效率超过100%，做何解释？ 答：在精馏操作中，液体沿精馏塔板面流动时，易挥发组分浓度逐渐降低，对n板而言，其上液相组成由Xn-1的高浓度降为Xn的低浓度，尤其塔板直径较大、液体流径较长时，液体在板上的浓度差异更加明显，这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触，从而得到较大程度的增浓。Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度，而yn*是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度，yn有可能大于yn*，致使ynyn+1，此时，单板效率EMV就超过100% 膜分离 1、结合实验结果说明截留率及透过液通量随压力的变化趋势。 答：由实验结果可知，透过液量随着压强的增大而增大，理论上，截留率也随着压强的增大而增大。 2、膜孔径的大小对截留率及透过液量有何影响？ 答：随着孔径的增大，截留率减小而通过液量会增大。