化工原理题目答案
1 .高位槽内的水面高于地面8m ，水从φ108×4mm 的管道中流出，管路
出口高于地面2m 。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σｈf = u 2
计算，其中u 为水在管道的流速。试计算： ⑴ A —A '
截面处水的流速； ⑵ 水的流量，以m 3
/h 计。 解：设水在水管中的流速为u ，在如图所示的
1—1,
，2—2,
处列柏努力方程 Z 1ｇ + 0 + Ｐ1/ρ= Z 2ｇ+ ｕ2／2 + Ｐ2/ρ + Σｈ （Z 1 - Z 2）g = u 2
/2 +
代入数据 (8-2)× = 7u 2
, u = s 换算成体积流量 V S = uA= ×π/4 ×
× 3600 = 82 m 3
/h
10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为Ф76×，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为×103a,水流经吸入管与排处管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σｈ
f,1
=2u2，入或排出管的流速ｍ/s 。排水管与喷头连接处的压强为×103a （表压）。试
求泵的有效功率。解：总能量损失Σhf=Σhf+，1Σhf ，2 u 1=u 2=u=2u 2
+10u212u2 在截面与真空表处取截面作方程： z 0g+u 02
/2+P 0/ρ=z 1g+u 2
/2+P 1/ρ+Σhf ，1 （ P 0-P 1）/ρ= z 1g+u 2
/2 +Σhf ，1 ∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面 z 1g+u 2
/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2
/2+P 2/ρ+Σhf ，2 ∴W e = z 2g+u 2
/2+P 2/ρ+Σhf ，2—（ z 1g+u 2/2+P 1/ρ） =×+（+）/×10310×22=kg N e = W e w s =×=
12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为1100kg ／m3，循环量为36m 。3管路的直径相同，盐水由A 流经两个换热器而至B 的能量损失为／kg ，由B 流至A 的能量损失为49J ／kg ，试求：（1）若泵的效率为70%时，泵的抽功率为若干kw （2）若A 处的压强表读数为×103a 时，B 处的压强表读数为若干Pa 解：（1）由A 到B 截面处作柏努利方程
0+u A 22+P A /ρ1=Z B g+u B 2／2+P B
／ρ+ 管径相同得u A
=u
B
∴（P A -P B ）/ρ=Z B g+
由B 到A 段，在截面处作柏努力方程Z B g+u B 2／2+P B /ρ+W e =0+u A 2P A /ρ+49 ∴W e =（P A -P B ）/ρ- Z B g+49=+49=kg ∴W S =V S ρ=36/3600×1100=11kg/s N e = W e ×W S =×11= 泵的抽功率N= N e /76%== （2）由第一个方程得（P A -P B ）/ρ=Z B g+得 P B =P A -ρ（Z B g+） =×1031100×(7×+ =×104
Pa
15.在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置U 管压差计，以测量两截面的压强差。当水的流量为10800kg/h 时，U 管压差计读数R 为100mm ，粗细管的直径分别为Ф60×与Ф45×。计算：（1）1kg 水流经两截面间的能量损失。（2）与该能量损失相当的压强降为若干Pa 解：（1）先计算A ，B 两处的流速： u A =w s /ρs A =295m/s ，u B = w s /ρs B 在A ，B 截面处作柏努力方程： z A g+u A 2
/2+P A /ρ=z B g+u B 2
/2+P B /ρ+Σhf ∴1kg 水流经A ，B 的能量损失： Σhf= （u A 2
-u B 2
）/2+（P A - P B ）/ρ=（u A 2
-u B 2
）/2+ρgR/ρ=kg （2）.压强降与能量损失之间满足： Σhf=ΔP/ρ ∴ΔP=ρΣhf=×103
16. 密度为850kg/m3，粘度为8×10-3
Pa ·s 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s 。试计算：（1）泪诺准数，并指出属于何种流型（2）局部速度等于平均速度处与管轴的距离；（3）该管路为水平管，若上游压强为147×103a ，液体流经多长的管子其压强才下降到×103a 解：（1）Re =du ρ/μ =（14×10-3
×1×850）/（8×10-3
）=×103> 2000 ∴此流体属于滞流型 （2）由于滞流行流体流速沿管径按抛物线分布，令管径和流速满足 y 2
= -2p （u-u m ） 当ｕ=0时 ,y 2
= r 2
= 2pu m ∴ p = r 2
/2 = d 2
/8 当ｕ=ｕ平均=ｕmax = s 时, y 2
= - 2p （）= d 2
/8 = d 2
∴即 与管轴的距离 r=×10-3
m (3)在147×10
3
和×103
两压强面处列伯努利方程 u 12
/2 + P A /ρ + Z 1g = u 22
/2 + P B /ρ+ Z 2g + Σｈf ∵ u 1 = u 2 , Z 1 = Z 2 ∴ P A /ρ= P B /ρ+ Σｈf 损失能量ｈf =（P A - P B ）/ρ=（147××103
）/850 = ∵流体属于滞流型 ∴摩擦系数与雷若准数之间满足λ=64/ Re
又 ∵ｈf =λ×（ι/d ）× u 2
∴ι= ∵输送管为水平管，∴管长即为管子的当量长度 即：管长为 18. 一定量的液体在圆形直管内做滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍 解：∵管径减少后流量不变 ∴u 1A 1=u 2A 2而r 1=r 2 ∴A 1=4A 2 ∴u 2=4u 由能量损失计算公式Σｈf =λ（ι/d ）×（1/2u 2
）得 Σｈf ，1=λ（ι/d ）×（1/2u 12
） Σｈ
f ，2=λ（ι/d ）×（1/2u 22
）=λ（ι/d ）× 8（u 1）2
=16Σｈf ，1 ∴h f2 = 16 h f1
20. 每小时将2×103g 的溶液用泵从反应器输送到高位槽。反应器液面上方保持×103a 的真空读，高位槽液面上方为大气压强。管道为的钢管，总长为50m ，管线上有两个全开的闸阀，一个孔板流量计（局部阻力系数为4），5个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为15m 。若泵效率为，求泵的轴功率。 解： 流体的质量流速 ωs = 2×104
/3600 = kg/s 流速 u =ωs /(A ρ)=s 雷偌准数Re=du ρ/μ= 165199 > 4000 查本书附图1-29得 5个标准弯头的当量长度: 5×= 2个全开阀的当量长度: 2× = ∴局部阻力当量长度 Σιe = + = 假定 1/λ1/2
=2 lg(d /ε) + = 2 lg(68/ + ∴λ= 检验 d/(ε×Re ×λ1/2
) = > ∴符合假定即 λ= ∴全流程阻力损失 Σｈ=λ×(ι+ Σιe )/d × u 2
/2 + ζ×u 2
/2 = [×(50+/(68×103
) + 4]×2 = J/Kg 在反应槽和高位槽液面列伯努利方程得 P 1/
ρ+ We = Zg + P 2/ρ+ Σｈ We = Zg + (P 1- P 2)/ρ+Σｈ = 15× + ×103
/1073 + = J/Kg 有效功率 Ne = We ×ωs = × = ×103
轴功率 N = Ne/η=×103
/ = ×103
W =
22如本题附图所示，，贮水槽水位维持不变。槽底与内径为100mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15m 处安有以水银为指示液的U 管差压计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的长度为20m 。 （1）.当闸阀关闭时，测得R=600mm ，h=1500mm ；当闸阀部分开启时，测的R=400mm ，h=1400mm 。摩擦系数可取，管路入口处的局部阻力系数为。问每小时从管中水流出若干立方米。 （2）.当闸阀全开时，U 管压差计测压处的静压强为若干（Pa ，表压）。闸阀全开时l e /d ≈15，摩擦系数仍取解: ⑴根据流体静力学基本方程, 设槽面到管道的高度为x ρ水g(h+x)= ρ水银gR 103
×+x) = ×103
× x = 部分开启时截面处的压强 P 1 =ρ水银gR -ρ水gh = ×103
Pa 在槽面处和1-1截面处列伯努利方程 Zg + 0 + 0 = 0 + u 2
/2 + P 1/ρ + Σｈ 而Σｈ= ［λ(ι+Σιe )/d +ζ］· u 2
/2 = u 2
∴× = u 2
/2 + + u 2
u = s 体积流量ωs = uA ρ= ×π/4×2
×3600 = h ⑵ 闸阀全开时 取2-2,3-3截面列伯努利方程 Zg = u 2
/2 + 2 + ×(15 +ι/d)u 2
/2 u = s 取1-1﹑3-3截面列伯努利方程 P 1'
/ρ = u 2
/2 + ×(15+ι'
/d)u 2
/2 ∴P 1'
= ×104
Pa
26. 用离心泵将20℃水经总管分别送至A ，B 容器内，总管流量为89m/h3，ф127×5mm 。原出口压强为×105
Pa ，容器B 内水面上方表压为1kgf/cm2，总管的流动阻力可忽略，各设备间的相对位置如本题附图所示。试求：（1）离心泵的有效压头H e ；（2）两支管的压头损失H f ，o-A ，H f ，o-B ，。 解：（1）离心泵的有效压头 总管流速u = V s /A 而A = 3600×π/4×(117)2
×10-6
u = s 在原水槽处与压强计管口处去截面列伯努利方程 Z 0g + We = u 2
/2 + P 0/ρ+Σｈf ∵总管流动阻力不计Σｈf =0 We = u 2
/2 + P 0/ρ-Z 0g =2 +×105
/ -2×
=Kg ∴有效压头He = We/g = ⑵ 两支管的压头损失 在贮水槽和Α﹑Β表面分别列伯努利方程 Z 0g + We = Z 1g + P 1/ρ+ Σｈf1 Z 0g + We = Z 2g + P 2/ρ+ Σｈf2 得到两支管的能量损失分别为 Σｈf1= Z 0g + We –(Z 1g + P 1/ρ) = 2× + –(16× + 0) =Kg Σｈf2=Z 0g + We - (Z 2g + P 2/ρ) =2× + –(8× + ×103
/ = J/Kg ∴压头损失 H f1 = Σｈf1/g = m H f2 = Σｈf2/g =
28．本题附图所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从BC 与BD 两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离为11m ，AB 段内径为38mm ，长为58m ；BC 支管内径为32mm ，长为；BD 支管的内径为26mm ，长为14m ，各段管长均包括管件及阀门全开时的当量长度。AB 与BC 管的摩擦系数为。试(1)当BD 支管的阀门关闭时，BC 支管的最大排水量为若干m3h (2)当所有的阀门全开时，两支管的排水量
各为若干m3hBD 支管的管壁绝对粗糙度为，水的密度为1000kg/m3，解:（1）BD 支管的阀门关闭 V S,AB = V S,BC 即 u 0A 0 = u 1A 1 u 0π382
/4 = u 1π322
/4∴ u 0 = 分别在槽面与C-C,B-B 截面处列出伯努利方程 0 + 0 + Z 0g = u 12
/2 + 0 + 0 + Σｈf,AC 0 + 0 + Z 1g = u 02
/2 + 0 + 0 + Σｈf,AB 而Σｈf,AC = λιAB /d 0 )·u 02
/2 + λιBC /d 1)·u 12
/2 = ×(58000/38) ×u 02
/2 + ·(12500/32)×u 12
/2 = u 02
+ u 12
Σｈf,AB = λι
AB /d 0)·u 02
/2 = ×(58000/38)×u 02
/2 = u 02
∴u 1 = s BC 支管的排水量 V S,BC = u 1A 1 = s ⑵ 所有的阀门
全开 V S,AB = V S,BC + V S,BD u 0A 0 = u 1A 1 + u 2A 2 u 0π382/4 = u 1π322/4 + u 2π262/4 u 0382 = u 1322
+ u 226假设在BD 段满足1/λ1/2
=2 lg(d /ε) + ∴λD = 同理在槽面与C-C,D-D 截面处列出伯努利方程 Z 0g = u 12
/2 + Σｈf,AC = u 12
/2 +λιAB /d 0 )·u 02
/2 + λιBC /d 1)·u 12
/2 ② Z 0g = u 22
/2 + Σｈf,AD = u 22
/2 +λι
AB /d 0 )·u 02
/2 +λD ιBD /d 2)·u 22
/2 ③
联立①②③求解得到 u 1 = m/s, u 2 = m/s 核算Re = du ρ/μ = 26×10-3××103/ = ×103
(d/ε)/Re λ1/2
= > ∴假设成立 即 D,C 两点的流速 u 1 = m/s , u 2 = m/s ∴ BC 段和BD 的流量分别为 V S,BC = 32×10×(π/4)×3600× = m 3
/s V S,BD = 26×10×(π/4)×3600× = m 3
/s
2. 用离心泵以40m3h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的，已知水进入喷头之前需要维持49kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高6m ，吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m 和3m ，管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵并确定泵的安装高度。当地大气压按计。 解：∵输送的是清水 ∴选用B 型泵 查65℃时水的密度 ρ= Kg/m 3
在水池面和喷头处列伯努利方程 u 12
/2g + P 1/ρg + Η = u 12
/2g + P 2/ρg + Ηf + Z 取u 1 = u 2 = 0 则 Η = (P 2- P 1)/ρg + Ηf + Z = 49×103
/× + 6 + (1+4) = m ∵ Q = 40 m 3
/h 由图2-27得可以选用3B19A 2900 4 65℃时清水的饱和蒸汽压P V = ×104
Pa 当地大气压 Ηa = P/ρg = ×103
/× = m 查附表二十三 3B19A 的泵的流量: — m 3
/h
为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的ΗS '
即ΗS '
= 输送65℃水的真空度 ΗS = [ΗS
'
+(Ηa -10)-( P V /×103
–]1000/ρ= ∴允许吸上高度H g = ΗS - u 12
/2g -Ηf,0-1 = – 1 = 即 安装高度应低于 3．常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m3，粘度小于20cSt ，在贮槽条件下饱和蒸汽压为80kPa ，现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15m3流送往表压强为177kPa 的设备内。贮槽液面恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5m ，吸入管路和排出管路的全部压头损失为1m 和4m 。试核算该泵是否合用。若油泵位于贮槽液面以下处，问此泵能否正常操作当地大气压按计. 解: 查附录二十三 65Y-60B 型泵的特
性参数如下 流量 Q = s, 气蚀余量△h= m 扬程H = 38 m 允许吸上高度 H g = (P 0- P V )/ρg - △h-Ηf,0-1 = m > 扬升高度 Z = H -Ηf,0-2 = 38 –4 = 34m 如图在1-1,2-2截面之间列方程 u 12
/2g + P 1/ρg + Η = u 22
/2g + P 2/ρg + Ηf,1-2 + △Z 其中u 12
/2g = u 22
/2g = 0 管路所需要的压头: e =(P 2 – P 1)/ρg + △Z + Ηf,1-2 = < Z = 34 m 游品流量Q m = 15 m 3
/s < Q = s
离心泵的流量,扬升高度均大雨管路要求,且安装高度有也低于最大允许吸上高度 因此,能正常工作 4 . 用例2-2附图所示的管路系统测定离心泵的气蚀性能参数，则需在泵的吸入管路中安装调节阀门。适当调节泵的吸入和排出管路上两阀门的开度，可使吸入管阻力增大而流量保持不变。若离心泵的吸入管直径为100mm ，排出管直径为50mm ，孔板流量计孔口直径为35mm ，测的流量计压差计读数为吸入口真空表读数为550mmHg 时，离心泵恰发生气蚀现象。试求该流量下泵的允许气蚀余量和吸上真空度。已知水温为20℃，当地大气压为760mmHg 。
解: 确定流速 A 0 /A 2 = (d 0/d 2)2
= (35/50)= 查20℃时水的有关物性常数 ρ= m 3
,μ = ×10-5
,P V = Kpa 假设C 0 在常数区查图1-33得C 0 = 则
u 0 = C 0 [2R(ρA -ρ)g/ρ]1/2
= s u 2 = = m/s 核算: Re = d 2u 2ρ/μ=×105
> 2×105
∴假设成立 u 1= u 2(d 2
/ d 1)2
= m/s 允许气蚀余量 △h = (P 1- P 2)/ρg + u 12
/2g P 1 = Pa - P 真空度 = Kpa △h = = m 允许吸上高度 H g =(P a - P V )/ρg - △h-ΣΗf ∵ 离心泵离槽面道路很短 可以看作ΣΗf = 0 ∴ H g =(P a - P V )/ρg - △h = – ×103
/× – = m
6. 某型号的离心泵，其压头与流量的关系可表示为H=18 - ×106Q 2
（H 单位为m ，Q 单位为m3s ） 若用该泵从常压贮水池将水抽到渠道中，已知贮水池截面积为100m2，池中水深7m 。输水之初池内水面低于渠道水平面2m ，假设输水渠道水面保持不变，且与大气相通。管路系统的压头损失为H f =×10 Q 2
（H f 单位为m ，Q 单位为m3s ）。试求将贮水池内水全部抽出所需时间。 解: 列出管路特性方程Ηe = K + H f K= △Z + △P/ρg ∵贮水池和渠道均保持常压 ∴△P/ρg = 0 ∴K= △Z ∴Ηe = △Z + ×106Q 2
在输水之初△Z = 2m ∴Ηe = 2 + ×106Q 2
联立H=×106Q 2
，解出此时的流量Q = 4×10-3m 3
/s 将贮水槽的水全部抽出 △Z = 9m
∴Ηe = 9 + ×106Q '2
再次联立H=×106Q 2
，解出此时的流量Q '
= 3×10-3m 3
/s ∵ 流量Q 随着水的不断抽出而不断变小 ∴ 取Q 的平均值 Q 平均= （Q + Q '
）/2 = ×10-3m 3
/s 把水抽完所需时间 τ= V/ Q 平均 = h 8 . 现采用一台三效单动往复泵，将敞口贮罐中密度为1250kg/m3的直径为70mm ，冲程为225mm ，往复次数为2001/min ，泵的总效率和容积效率为和。试求泵的实际流量，压头和轴功率。
解：三动泵理论平均流量 Q T = 3ASn r = 3×π/4 ×2
××200 =min
实际流量Q = ηQ T =× = m 3
/min 泵的压头 H = △P/ρg + △u 2
/2g + ΣH f + Z 取△u 2
/2g = 0 =△P/ρg + ΣH f + Z = ×106/1250× + 2 + 10 = 轴功率 N = HQ ρ/102η = Kw
3在底面积.40m2的除尘室回收气体中的球形固体颗粒气体的处理量为3600m3h ，固体的密度
ρs =3600kg/m3，操作条件下气体的密度ρ=m3，粘度为×10-5
Pas 。试求理论上完全除去的最小颗粒直径。解：根据生产能力计算出沉降速度 u t = V s /b ι= 3600/40 m/h = s 假设气体流处在滞流区则可以按 u t = d 2
（ρs - ρ）g/18μ进行计算 ∴ d 2
= 18μ/（ρs - ρ）g ·u t 可以得到 d = ×10-4
m 核算Re = du t ρ/μ 〈 1 ， 符合假设的滞流区∴能完全除去的颗粒的最小直径 d = ×10-4
m = μm 5. 含尘气体中尘粒的密度为2300kg/m3，气体流量为000m3h ，粘度为.6×10-5
Pa 密度为.674kg/m3，，采用如图3-8所示的标准型旋风分离器进行除尘。若分离器圆筒直径为，试估算其临界直径，分割粒径及压强降。
解：(1) 临界直径 选用标准旋风分离器 Ne = 5 ，ξ= B = D/4 ，h = D/2 由V s = bhu i 得 Bh = D/4 ·D/2 = V s /u i ∴ u i = 8 V s /D 2
根据d c = [9μB/(πNe ρs u i )]
1/2
计算颗粒的临界直径 ∴ d c = [9××10××
×5×2300×]
1/2
= ×10-6
m = μm （2）分割粒径 根据 d 50 = [μD/u t （ρs - ρ）]
计算颗粒的分
割粒径
∴ d 50 = [×10-5
××2300)]
1/2
= ×10-3m = μm （3）压强降 根据 △P = ξ·ρu i 2
/2 计算
压强降 ∴ △P = ××2 = 520 Pa
7.验室用一片过滤面积为的的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行实验，滤叶内部真空读为500mmHg ，过滤5min 的滤液1L ，又过滤5min 的滤液，若再过滤5min 得滤液多少
分析：此题关键是要得到虚拟滤液体积，这就需要充分利用已知条件，列方 方程求解
解：⑴虚拟滤液体积 由过滤方程式 V 2
+ 2VV e = KA 2
θ 过滤5min 得滤液1L （1×10-3
）2
+ 2×10-3
V e = KA
2
×5 ① 过滤10min 得滤液 （×10-3
）2
+ 2××10-3
V e = KA 2
×10 ② 由①②式可以得到虚拟滤液体积 V e = ×10-3
KA 2
= ⑵过滤15分钟 假设过滤15分钟得滤液V ' V '2
+ 2V '
V e = KA 2
θ' V '2
+ 2××10-3V '
= 5× V '
= ×10-3
∴再过滤5min 得滤液 V = ×10-3
- ×10-3
= ×10-3 m
3
9.在实验室中用一个边长的小型滤框对CaCO 3颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验。料浆温度为19℃，其中CaCO 3固体的质量分率为。测得每1m 3
滤饼烘干后的质量为1602kg 。在过滤压强差为275800Pa 时所的数据列于本题附表： 试求过滤介质的当量滤液体积V e ，滤饼的比阻r ，滤饼的空隙率ε及滤饼颗粒的比表面积α。已知CaCO 3颗粒的密度为2930kg/m 3
，其形状可视为圆球。
解：由（V + V e ）2 = KA 2（θ+θe ）两边微分得 2（V + V e ）dv = KA 2
d θ d θ/ dv = 2V/KA 2
+ 2V e /
KA 2
计算出不同过滤时间时的d θ/ dv 和 V ，将其数据列表如下
10.用一台BMS50/810-25型板框压滤机过滤某悬浮液，悬浮液中固体质量分率为，固相密度为2200kg/m 3
，液相为水。每1m3滤饼中含500kg 水，其余全为固相。已知操作条件下的过滤常数K=×10-5
m/s ，q=×10m 3
/m 2
。滤框尺寸为810mm ×810mm ×25mm,共38个框。试求：（1）过滤至滤框内全部充满滤渣所需的时间及所得的滤液体积：（2）过滤完毕用清水洗涤滤饼，求洗涤时间。洗水温度及表压与滤浆的相同解：（1）滤框内全部充满滤渣 滤饼表面积 A = （）2
×2×38 = m 2
滤框容积 V 总 = （）
2
××38 = m 3 已知 1m 3 的滤饼中 含水：500/1000 = m 3 含固体： 1 – = m 3
固体质量 ：×2200 =
1100 Kg 设产生1m 3
的滤饼可以得到m 0 ，Kg （V 0 ，m 3
）的滤液，则 = 1100/（1100 + 50 + m ） ∴ m 0 = 6313 Kg 滤液的密度按水的密度考虑 V 0 = m 3
∴ 形成 m 3
的滤饼即滤框全部充满时得到滤液体积 V =× = m 3
则过滤终了时的单位面积滤液量为 q = V/A = = m 3
/m 2
∵q e 2
= K θe ∴θe = q 2
/ K = （×10-3
）2
/ ×10-5
= 由（q + q e ）2
= K （θ+θe ）得所需的过滤时间为 θ = （q + q e ）2
/ K - θe = （ + ）
2
/×10-5 - =249 s ⑵ 洗涤时间 V e = q e ×A = ×10-3× = 由 （dv/ d θ）Ww = KA 2
/8（θ+θe ）得 洗
涤速率 = ×10-5
×（）2
/ 8×（ + ）= 205×10-5
∴洗涤时间为：205×10-5
= 388s
12.在3×105
Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行实验，测的过滤常数K=5×10-5
m/s ，q=m 2
，又测得饼体积之比v=。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆，过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。试求：（1）过滤至框内全部充满滤渣所需的时间；（2）过滤完毕以相当与滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；（3）若每次卸渣重装等全部辅助操作共需15min ，求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少m 3
滤饼计）。 解：（1）框内全部充满滤渣 滤饼表面积A =（）
2
×2×38 = m 2 滤框容积 V 总 =（）2××38 = m 3 总共得到滤液体积 V = V 总/ν= = m 3
则过滤终了
时的单位面积滤液量为 θ = （q + q e ）2 / K - θe = （ + ）2/ 5×10-5
- 2 = 551 s ⑵ 洗涤时间 V e = q e ×A = × = 由 （dv/ d θ）Ww = KA 2
/8（θ+θe ）得 洗涤速率 = 5×10-5
×（）2
/ 8×（ + ） = ×10-5
清水体积 ：10 = 洗涤时间 ：×10-5 = 416s 生产总时间T = 551 + 416 + 15×60 = 1867 s 生产能力 Q = 3600 V 总 / T = 3600× 1867 = m 3
/h
14.用板框过滤机在恒压差下过滤某种悬浮液，滤框边长为，已测得操作条件下的有关参数为：K = 6×10-5m 2
/s ，q e = m 3
/m 2
滤液。滤饼不要求洗涤，其它辅助时间为20min ，要求过滤机的生产能力为9m3h ，试求：（1）至少需要几个滤框n （2）框的厚度L 解：设要得到V m 3
的滤液需要的时间为θ，则 由（V + V e ）2
= KA 2
（θ+θe ） θ= （V + V e ）2
/ KA 2
- θe = （V + q e A ）2
/ KA 2
- q e 2
/K 板框过滤机的生产能力 = 3600V/（Q + Q D ）= 9 ∴Q + Q D = 400V 即 （V + q e A ）2
/ KA 2
- q e 2
/K + 20×60×9 = 400V （V + ）2
/ 6×10-5A 2
+ 10800 = 400V ① 而总过滤面积 A = （）2
×2×n = ② 联立①② 可得 210V 2
+（–）V +
= 0 ③ ∴△= （–）2
- 4×210×
≥ 0 n ≥ 取n = 28 即 需要28块板 将n = 28带入③式可得到滤液体积 V = m 3
∴滤饼体积 × = m 3
设滤框的厚度为 L 则 （）2
×L × 28 = ∴L = m = 66 mm
2.燃烧炉的内层为460mm 厚的耐火砖，外层为230mm 后的绝缘砖。若炉的内表面温度t 1为1400℃，外表温度t 3为100℃，试求导热的热通量几两砖间界面温度。设炉内唤接触良好，已知耐火砖的导热系数为λ1=+，绝缘砖的导热系数为λ2=+。两式中t 分别取为各层材料的平均温度，单位为℃，λ单位为W/（m ℃解：令两砖之间的界面温度为t 2 ，t 1 = 1400 ，t 3 = 100 耐火砖的导热系数λ1= + （t 1 + t 2）/2= + （1400 + t 2）/2 = + t 2 绝热转的导热系数λ2= + (t 3 + t 2)/2)
= + t 2 （t 1 -t 2）/(b 1/λ1) = （t 2 -t 3）/(b 2/λ2) ∴
+ 2009 = 0 解得界面温度t 2 = 949℃ ∴各层的导热系数λ1= w/（m ℃） λ2= w/（m ℃） 根据多层平壁热传导速率公式Q = (t 1-t n )/Σ(b i /S λi ) 和q = Q/S 得导热的热通量 q = 1689 W/m
2
4.蒸汽管外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍，若将两层材料互换位置，假定其他条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适 解：根据题意，若令内层导热系数为λ，则外层导热系数为2λ ∵绝热层厚度相同 ，均为b ，假设蒸汽管道半径为r ， 则两绝热层外半径分别为
r 1 = r + b ， r 2 = r + 2b 第一层保温层对数平均半径r m1 = (r 1 - r)/ln(r 1/r) 第一层保温层对数平均半径r m2 = (r 2–r 1)/ln(r 2/r 1) ∵r m2 = 2 r m1 ∴b/r = ，r m1 = 两绝热层的对数平均面积（按1 m 管长计） S m1 = 2πr m1L=2×××1= S m2 = 2πr m2L=2××2××1= Q = (t 1-t n )/Σ(b i /S mi λi ) = (t 1-t 3)/{[b/（λ1S m1）+ b/（λ2S m2） =λ1（t 1-t 3） 将两绝缘层互换后， Q ，
= (t 1-t n )/Σ(b i /S mi λi ) = (t 1-t 3)/{[b/（λ2S m1）+ b/（λ1S m2）=λ1（t 1-t 3） ∴Q/Q *
= ∴导热系数大的应该包扎在内层
24．实验测定列管换热器的总传热系数时，水在换热器的列管内作湍流流动，管外为饱和水蒸气冷凝。列管直径.ф5×的钢管组成。当水
2.正戊烷（C 5H 12）和正己下该溶液的平衡数据。
化工原理思考题汇总
实验五，填料塔 1.风机为什么要用旁通阀调节流量？ 答：因为如果不用旁通阀，在启动风机后，风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量。 2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制？ 答：实验数据表明，相平衡常数m很小，液相阻力m/kx也很小，导致总阻力1/k y 基本上为气相阻力1/k y 所决定，或说为1/k y 所控制，称为气膜控制。 3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置？液封装置是如何设计的？ 答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度。 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置。 液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。 U形管型液封装置是利用U形管内充满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。 4. 要提高氨水浓度（不改变进气浓度）有什么方法？又会带来什么问题？ 答：要提高氨水浓度，可以提高流量L，降低温度T a 吸收液浓度提高，气-液平衡关系不服从亨利定律，只能用公式 进行计算。 5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响？Y2如何变化（从推动力和阻力两方面分析其原因）？ 答：气体量增大，操作线AB的斜率LS/GB随之减小，传质推动力亦随之减小，出口气体组成上升，吸收率减小。
实验六精馏塔 （a）在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？ 答:馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。 （b）在板式塔中，气体、液体在塔内流动中，可能会出现几种操作现象？ 答:4种:液泛,液沫夹带,漏液 网上答案:5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1 c、气-液相 0<Δ<1 d、冷液Δ>1 e、过热蒸汽Δ<0 （c）如何判断精馏塔内的操作是否正常合理？如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？答：1）看显示的温度是否正常 2）塔顶温度上升至设定的80摄氏度后，在一个较小的范围内波动，即处于稳定状态(d) 是否精馏塔越高，产量越大？ 答:否 （e）精馏塔加高能否得到无水酒精？ 答:`不能, （f）结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些？ 答:主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等 第二种答案:1.进料组份是否稳定2、塔釜加热器热源是否稳定键； 3、塔压控制是否稳定 （g）操作中加大回流比应如何进行？有何利弊？ 答:加大回流比的措施，一是减少馏出液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率. 加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD，但能耗也随之增加。 （h）精馏塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，要恢复正常的最快最有效的方法是什么？降低采出率，即减小采出量 答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比 (1)什么是全回流？特点？ 在精馏操作中，若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内，则这种操作方法称为全回流。全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制，因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中，常采用全回流操作。 (3)在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定？ 当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。就可以测样液的折射率了。 (4)什么叫灵敏板？受哪些因素影响？ 一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰（如回流比、进料组成发生波动等），全塔各板的组成发生变动，全塔的温度分布也将发生相应的变化。因此，有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化。 在一定总压下，塔顶温度是馏出液组成的直接反映。但在高纯度分离时，在塔顶（或塔底）相当高的一个塔段中温度变化极小，典型的温度分布曲线如图所示。这样，当塔顶温度有了可觉察的变化，馏出液组成的波动早已超出允许的范围。以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压
化工原理试题及答案
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
化工原理试题答案
南京工业大学材料工程导论试题（B）卷闭 试题标准答案 2010--2011 学年第二学期使用班级材实验0801 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、泵的气缚与气蚀 答：气缚是离心泵在启动前未充满液体时，泵壳内存在的空气所产生的离心力很小，造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象（分）。汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体部分汽化并有部分气体解吸，生成大量小汽泡。这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、鱼鳞状的破坏现象（分）。 2、运动相似与动力相似 答：运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例，方向相同。（分）原、模型对应点同名力作用下的流动，相同同名力大小成比例的现象称动力相似。（分）3、节点与控制容积： 答：节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置（分）控制容积：数值模拟中用于控制方程的最小几何单位（分）。 4、油的闪点与着火点 答：闪点：液体燃料受热时表面出现油蒸汽，当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度（分）。着火点为液体燃料自燃的最低温度。（分） 5、扩散传质与对流传质 答：在浓度差驱动下通过分子热运动而引起的组分传递现象称扩散传质；（分）流体中由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。（分） 6、恒定干燥条件与干燥曲线 答：恒定干燥条件是干燥介质（或热空气）的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件（2分）。干燥曲线：表征相同干燥条件下，物料含水量X 及物料表面温度与干燥时间的关系曲线。 二、简答题（每题6分，共36分） 1、根据所学流体力学知识，简述减小管内流体流动阻力的途径及措施。 答：途径1：改进流体外部边界，改善边壁对流动的影响，具体措施有：（1）减小管壁粗造度；（2）采用柔性边壁代替刚性边壁；（3）采用平顺管道进口、渐扩管、突扩管；
化工原理思考题答案
化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？ 答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流 5、雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？ 答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：
化工原理课后习题答案上下册(钟理版)
下册第一章蒸馏 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出
t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率？ 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K ＝61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时，算得0 A p ＝68.81mmHg ；0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝0.56， x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无
化工原理试卷及答案
化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ）
化工原理实验—超全思考题答案
实验6 填料吸收塔流体力学特性实验 ⑴ 流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同？ 答：当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。当填料层上有液体喷淋时， 填料层内的部分空隙为液体所充满，减少了气流通道截面，在相同的条件下，随液体喷淋量的增加，填料层所持有的液量亦增加，气流通道随液量的增加而减少，通过填料层的压降将随之增加。 ⑵ 填料塔的液泛和哪些因素有关？ 答：填料塔的液泛和填料的形状、大小以及气液两相的流量、性质等因素有关。 ⑶ 填料塔的气液两相的流动特点是什么？ 答：填料塔操作时。气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表面 流下，形成相际接触界面并进行传质。 ⑷ 填料的作用是什么？ 答：填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积，保证两相充分接触。 ⑸ 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响？ 答：改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法，当气体流率G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率A N 增加，溶质吸收量增加，则出口气体的组成2y 减小，回收率增大。当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力m y ?的增大引起，此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时，增加液体的流量，传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力a k m a K y y = 1将随之减小，结果使吸收效果变好，2y 降低，而平均推动力m y ?或许会减小。对于气膜控制的过程，降低操作温度，过程阻力a k m a K y y = 1不变，但平均推动力增大，吸收效果同样将变好 ⑹ 从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制、还是兼而有之？ 答：水吸收氨气是气膜控制。 ⑺ 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置？ 答：液封的目的是保证塔内的操作压强。 ⑻ 在实验过程中，什么情况下认为是积液现象，能观察到何现象？ 答：当气相流量增大，使下降液体在塔内累积，液面高度持续上升，称之为积液。 ⑼ 取样分析塔底吸收液浓度时，应该注意的事项是什么？ 答：取样时，注意瓶口要密封，避免由于氨的挥发带来的误差。 ⑽ 为什么在进行数据处理时，要校正流量计的读数（氨和空气转子流量计）？ 答：流量计的刻度是以20℃，1atm 的空气为标准来标定。只要介质不是20℃，
化工原理课后题答案(部分)
化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压
以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。 解：①计算平均相对挥发度 理想溶液相对挥发度α= P A */P B *计算出各温度下的相对挥发度： t(℃) 248.0 251.0 259.1 260.6 275.1 276.9 279.0 289.0 291.7
化工原理试题及答案
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法
化工原理课后思考题
第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得： f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能量损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？
化工原理上册选择填空判断题库包含答案
化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. )%(20ppp121式中压强采用表压表示 B. )%(01ppp12 1式中压强采用表压表示 C. )%(20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 2 1式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 13. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。 A. 1.33m； B. 2.66m； C. 0.33m； D. 0.66m。 15. 流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（ D ）。 A. 25mm； B. 70mm； C. 95mm； D. 45mm。 16. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C ) A. u ＝3/2.umax B. u ＝0.8 umax C. u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 17. 判断流体流动类型的准数为（ A ） A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数 18. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ） A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 20. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 21. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 22. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C ) A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm2 D.10130Pa 23. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ B ）倍。 A.4 B.2 C.2 D.不能确定 24. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 25. 在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( A ) A.静压头 B.动压头 C.位压头 D.无法确定 26. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D ) A.<4000 B.<2000 C.>2000 D.>4000 27. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ D ） 3 A.u1Ａ1=u2Ａ2 B.u1Ａ2=u2Ａ1
化工原理期末试题及答案
模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C,
化工原理实验思考题答案汇总
流体流动阻力的测定 1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽？怎样才能迅速地排尽？为什么？如何检验管路中的空气已经被排除干净？ 答：启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。 2.以水为介质所测得的？~Re关系能否适用于其他流体？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化 3?在不同的设备上（包括不同管径），不同水温下测定的?~Re数据能否关联在同一条曲线上？ 答:不能，因为Re二du p仏与管的直径有关 离心泵特性曲线的测定 1.试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？本实验中，为了得到较好的实验效果，实验流量范围下限应小到零，上限应到最大，为什么？ 答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机 （2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：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；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 （3）泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？随着流量的增大，泵进、出口压力表分别有什么变化？为什么？ 答：当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受
外网特性曲线影响造成的 恒压过滤常数的测定 1.为什么过滤开始时，滤液常常有混浊，而过段时间后才变清？ 答：开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但当形成较密的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变清。? 2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象？怎样解释？如何对待第一点数据？ 答：一般来说，第一组实验的第一点△ A A q会偏高。因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时，在计量桶上升1cm 时停止计时，但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液，而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算，从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。 3?当操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样重量的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？ 答：影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的 颗粒特性，滤饼的厚度。由公式K=2I A P1-s, T=qe/K可知，当过滤压强提高一倍时，K增大，T减小，qe是由介质决定，与压强无关。 传热膜系数的测定 1.将实验得到的半经验特征数关联式和公认式进行比较，分析造成偏差的原因。 答：答：壁温接近于蒸气的温度。 可推出此次实验中总的传热系数方程为 其中K是总的传热系数，a是空气的传热系数，02是水蒸气的传热系数，3是铜管的厚度，入是铜的导热系数，R1、R2为污垢热阻。因R1、R2和金属壁的热阻较小，可忽略不计，则Tw- tw,于是可推导出，显然，壁温Tw接近于给热系数较大一侧的流体温度，对于此实验，可知壁温接近于水蒸气的温度。
化工原理习题 含答案
·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图
解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。
化工原理试题库(含答案)
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二
化工原理实验思考题答案
实验1单项流动阻力测定 （1）启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？ 答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。 （2）作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？ 答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。 （3）流量为零时，U形管两支管液位水平吗？为什么？ 答：水平，当u=0时柏努利方程就变成流体静力学基本方程： Z l P l ? :?g =Z2 P2；g,当P l = P2 时，Z I = Z2 （4 ）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。 （5）为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？ 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。 （6）你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？ 答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换 成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测 大流量下的压强差。 （7 ）读转子流量计时应注意什么？为什么？ 答：读时，眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有误^^。 （8）两个转子能同时开启吗？为什么？ 答：不能同时开启。因为大流量会把U形管压差计中的指示液冲走。 （9 ）开启阀门要逆时针旋转、关闭阀门要顺时针旋转，为什么工厂操作会形成这种习惯？答：顺时针旋转方便顺手，工厂遇到紧急情况时，要在最短的时间，迅速关闭阀门，久而久之就形成习惯。当然阀门制造商也满足客户的要求，阀门制做成顺关逆开。 （10）使用直流数字电压表时应注意些什么？ 答：使用前先通电预热15分钟，另外，调好零点（旧设备），新设备，不需要调零点。如果有波动，取平均值。 （11）假设将本实验中的工作介质水换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？答：压强相等，理想流体u=0,磨擦阻力F=0,没有能量消耗，当然不存在压强差。 Z j +P/? +uj/2g =Z2 +u；/2g , T d1=d2 二U1=U2 又T Z1=Z2 （水平管）P1 = P2 （12）离心泵送液能力，为什么可以通过出口阀调节改变？往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法？为什么？ 答：离心泵送液能力可以通过调节出口阀开度来改变管路特性曲线，从而使工作点改变。往复泵是正往移泵 流量与扬程无关。若把出口堵死，泵内压强会急剧升高，造成泵体，管路和电机的损 坏。 （13）本实验用水为工作介质做出的入一Re曲线，对其它流体能否使用？为什么？