化工原理实验思考题答案

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1、化工原理实验思考题（填空与简答）一、填空题：1 .孔板流量计的c Re关系曲线应在单对数 坐标纸上标绘。2 .孔板流量计的七 R关系曲线在双对数坐标上应为直线。3 .直管摩擦阻力测定实验是测定与堕_的关系，在双对数坐标纸上标绘。4 .单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和 局部阻力 。5 .启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。6 .流量增大时离心泵入口真空度业大出口压强将。7 .在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是主循环冷却水。8 .在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是援顶遢度稳定9 .在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势：_进出口温差 随空气流量增加而

2、减小。10 .在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是诚小测量误差。11 .萃取实验中_水 为连续相，煤油为分散相。12 .萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 气=匕（CR1-Cr2）/匕。13 .干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。14 .干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方 法。15 .过滤实验采用悬浮液的浓度为5%,其过滤介质为 帆布 。16 .过滤实验的主要内容 测定某一压强下的过滤常数 。17 .在双对数坐标系上求取斜率的方法为：需用对数值来求算，或者直接用 尺子在坐标纸上量取线段长度求取。18 .在实验结束后，关闭手动电气调节仪表的顺序一般为：先将手动旋钮旋

3、 至零位，再关闭电源。19 .实验结束后应清扫现场卫生，合格后 方可离开。20 .在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是:要有一组数据 处理的计算示例。21. 在阻力实验中，两截面上静压强的差采用倒U亟压差计测定。22. 实验数据中各变量的关系可表示为表格，图形和公式.23. 影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等.24. 用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验，试提出三个强化传热的方案丝加 空气流速（2）在空气一侧加装翅片（3）定期排放不凝气体。25. 在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值，实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。26. 干燥实验

4、操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热竺。27. 在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa , 如果达到0.0080.01mPa，可能出现液泛，应减少加热电流（或停止加热）， 将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。28. 流体在流动时具有三种机械能：即位能，动能，压力能。这三种能量 可以互相转换。29. 在柏努利方程实验中，当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向 垂直时，测压管内液柱高度（从测压孔算起）为静压头，它反映测压点处液体 的压强大小；当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此 上升，所增加的液位高度，即

5、为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动 能的大小。30. 测量流体体积流量的流量计有转子流量计、孔板流量计和涡轮流量计。31. 在精馏实验中，确定进料状态参数q需要测定进料温度，进料浓度参数。32. 在本实验室的传热实验中，采用套管式换热器加热冷空气，加热介质为饱和 水蒸汽，可通过增加空气流量达到提高传热系数的目的。33. 在干燥实验中，要先开风机，而后再打开加热以免烧坏加热丝。34. 在流体流动形态的观察实验中，改变雷诺数最简单的方法是改变流量。35. （ 1）离心泵最常用的调节方法是出口阀门调节；（2）容积式泵常用的调节 方法是旁路调节。36. 流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而

6、不变37. U型压差计不可能测出的值为绝对压38. 在不同条件下测定直管摩擦系数与雷诺数的数据，能否关联在同一条曲线上只有管粗糙度相等时才能39. 对本实验室的传热实验，你认为提高空气的流速方案对强化传热在工程中是 可行的。40. 以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于牛顿型流体41. 当管子放置的角度或水流方向改变时，流速不变，其能量损失不变42. 离心泵在恒定转速下的扬程与流量（H-Q ）曲线为已知，现增大转速，此 时HQ线会上移43. 用皮托管放在管中心处测量时，其U形管压差计的读数R反映管中心处的 动能44. 某填料塔用水吸收空气中的氨气，当液体流量和进塔气体的浓度不变

7、时，增 大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度增大45. 在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿 度则干燥速率降低。二、简答题1. 为什么实验测定前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样排气？答：若不排气，则实验过程中流量计与U形管示数不稳，不易读数，且实验误 差大。启动泵，打开局部阻力测定阀，直管阻力，三通阀值水平位置，将测压 阀全部打开，将流量调至最大，排出导管中气泡，然后关闭流量至0，若倒置 U形管中两液柱高度差为0，则气泡排尽，反之则没排尽。2. 试验中如何选择用差压变送器和倒置U形管压差计？为什么？写出差压计算 公式？答：当Ap较小时，U

8、形管能满足时用倒置U形管压差计；当Ap较大时，U形 管无法满足时用压差变送器。U形管压差计：P1-P2=pgR,换算得 1mmH2O=9.80665Pa。压差变速器：Ap= ( 31.03V-1.84 ) X12.6mmH2O。3. 单相流动阻力测定实验所得的人Re曲线能否用于空气？为什么？答：不能，由入=丑虬及Re=迎而p ”, 口空气抖水。P l u 2日 水 空气 空气水4. 单相流动阻力测定实验中测定局部阻力系数的方法原理是什么？答：如图XIA B c ba由七性f PU；A? = 2（ P - P ） - （P - P ）fB bA a其中设计线段AB=Bc，线段cb=ab5 .在流

9、量计标定实验中，得到孔板流量计的标定曲线为一直线，其理论依据是 什么？测定流量计标定曲线有什么意义？答：匕=CAjlgR = KR0.5等式两边取对数：logVS = 0.5logR + logK为一直线方程； 测定流量计标定曲线后，可根据R值直接查取Vs。6 .孔板流量计的特点是什么？测定C Re关系曲线有什么意义？答：孔板流量计制造简单、安装方便、反应灵敏，但流体流经孔板的能量损失 大。通过测定的CRe关系曲线，可选定流量计的测量范围（C为定值的区域）b7. 为什么测试系统要排气，如何正确排气？答：（1 ）若测试系统未进行排气，流量计管径中有气泡，则所测得的压力差并 非定值，从而对结果产生

10、影响。（2 ）加紧夹子B、C，打开A、D、E ,将试样 管内流量开至最大，当导管中水从A中流出时，加紧D、E ,再缓缓打开夹子B , 使左侧液面下降至中间左右，加紧B,再打开C,直至液面下降至中间左右， 加紧C，最后加紧A，关闭流量调节阀，让试管内流量为0，打开夹子D、E , 看倒置U形管的读数是否为0 ,若为0 ,则说明空气被排尽，若不为0，则继 续重复上述操作，直至读数为0为止。8. 在使用涡轮流量计时，用公式Vs=f/k,由 f值求Vs时，若Vs小于或大于流量 计标定时的测量范围，所求之Vs值可靠吗？为什么？答：不可靠，因为用涡轮流量计在其量程内的特性曲线魏直线，若不在标定范 围，则误差

11、较大，所求Vs不可靠。9. 什么情况下，开泵前要给泵灌水？为什么？什么情况下，开泵前不需给泵灌水？ 答：离心泵的安装高度高于水槽中液面高度的普通离心泵，因为离心泵不灌水 很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水。离心泵的安装高度低于水槽中 液面高度或自吸泵已排完气时开泵前不需给泵灌水。10. 什么情况下会产生气蚀现象？答：离心泵是靠贮液槽液面与泵入口压力差(P0-P1)吸入液体，若P0 一定， 则泵安装位置离液面的高度越高，P1越低，当安装高度达到一定值，使泵内最 低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体在该处气化，或者是溶解在 液体中的气体形成气泡。含气泡的液体进入叶轮的高压区后，气泡迅

12、速凝聚或 者破裂，气泡的消失产生局部真空，周围液体以高速涌向气泡中心，产生压力 极大，频率极高的冲击，即出现气蚀。泵会因漏入空气而使泵内流体的平均密 度下降，若平均密度下降严重，泵将无法吸上液体，称为“气缚”现象11. 为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量？这种方法有什么利弊？是否 有其它方法调节流量？答：调节泵的出口阀的开度便改变了管路特性曲线，从而改变了泵的工作点。 此法操作简便，工程上广泛采用，其缺点是关小阀门时，额外增加了动力消耗， 不够经济。其它方法有：_ 姑 Q?一山 3图卜3挈的并赣诵串联(1 )改变泵的特性：在冬季和夏季送水量相差 较大时，用比例定律或切割定律改变泵的性能 参

13、数或特性曲线，此法甚为经济。(2 )泵的并联或串联操作：泵的并联或串联操作按下列三个原则选择：单台泵的压头低于管路系统所要求的压头时，只能选择泵的串联操作；对高阻 型管路系统（即管路特性曲线较陡，如图2-3中曲线1），两台泵串联时可获得 较大流量，如图中的0 （串联） q，（并联）q 1（单台）；对低阻型管路系统 （即管路特性曲线较平坦，如图2-3中曲线2）,两台泵并联时可获得较大流量， 如图中的Q（并联） q （串联）Q2 （单台*12. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀？答:开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。13 .流量增大时，离心泵入口处真空表读数与出口处压力表的读数如何变

14、化？ 试分析之。答：离心泵入口处真空度由小变大，出口处压 强由大变小。在水槽面与入口列机械能衡算方程得：广Pi = H + f + H ，随着Q增大，动压头 及摩擦压头增加而位压头不变，故真空表的读 数将变大。根据离心泵的基本方程，对于后弯 叶片，在泵的叶轮尺寸和转速一定的条件下， 流量加大，泵的压头下降，因而泵的出口压强表的读数P2将流量Q的加大而 降低。由机械能衡算方程也可得到这一结论。14. 为什么在离心泵进口管下要安装底阀？答：底阀是一个单向阀,只能进不能出。由于离心水泵没有抽真空的功能，而离 心泵在水面超过叶轮才能工作，所以使前必须向水泵内灌水，安装的底阀是为了 防止灌入的水漏掉。.

15、15. 流量调节阀可以安装在吸入管上吗？为什么？答：流量调节阀不可以安装在吸入管上。因为，如果流量调节阀设在吸入管上 可能引起离心泵空转或是产生空洞引起剧烈震动，从而损坏设备。16. 在恒压过滤实验中，为什么过滤开始时，滤液常常有一点混浊，过一定时间 才转清？答：过滤开始时由一些细小颗粒穿过过滤介质使滤液混浊，过一段时间后，颗 粒在过滤介质孔间发生“架桥”现象，阻碍细小颗粒通过，则滤液变清。17. 过滤压强增加一倍后，得到同一滤液量所需的时间是否也减少一半？为什 么？答：不是，V 定的条件下，Bx_ ,B不仅与AP有关还与滤饼压缩指数s AP有关，对不可压缩滤饼s=0，。与AP成反比。18. 随着空气流量的变化，空气出口温度有何变化？为什么？答：温度逐渐降低，因为由于Q=W C (t-t)= pV C (t-LL当Q 一定时，V ,C pc IC pc IC增加，t2降低。19. 为什么要将热电偶冷端插入冰水中？答：将热电偶冷端插入冰水中是为了保证冷端补偿电偶恒为0C,以便于作参 考。20. 传热准数关联式Nu=0.023Re0.8 Pr0.4适用什么条件？答:流体无相变，低黏度流体在圆形直管中作强制对流 Re10 4Pr=0.7-120L d 60