化工原理实验课后思考题答案及习题
实验一流体流动阻力的测定
1.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？
答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，
因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。
2.如何检验系统内的空气已被排除干净？
答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。
3.在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？
答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。4.U行压差计的零位应如何校正？
答：打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。
5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？
答：为对数可以把乘、除因变成加、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.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？
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.是否要关闭流程尾部的流量调节
答：不能关闭
流体阻力的测定主要根据压头来确定；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
8.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。
9.以水作介质所测得的λ-Re关系能否用于其它流体？
答：可以。因为λ=f(Re,ε/d)，即λ-Re关系于管内介质种类无关，只与管子的相对粗糙度有关。所以只要相对粗糙度相同，不论流体种类如何，λ-Re 关系就都相同。
10.在不同设备上，不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上？
答：λ=f(Re,ε/d)，即λ~Re数据能否关联取决于相对粗糙度是否相同。在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ~Re数据，若其对应的相对粗糙度相同，则可以关联在同一条曲线上，与水温无关。
11.测压口，孔边缘有毛刺、安装不垂直，对静压测量有何影响？
答：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. 12.在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀？为什么？
答：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流动稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可使管中有较大压力使得气体排出。排气时出口阀一定要关闭，以防止排气不充分。
实验二离心泵
1.离心泵启动前为什么要先灌水排气？本实验装置中的离心泵在安装上有何特点?
答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。
2.启动泵前为什么要关闭出口阀，启动后，再逐渐开大？停泵时，也要先关闭出口阀？
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。
而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到保护泵进口处底 阀的作用。
3.离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？
答：离心泵的特性曲线与管路无关。当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关。
4.离心泵流量增大，压力表与真空表的数值如何变化？为什么？
答：流量越大，入口处真空表的读数越大，而出口处压强表的读数越小。
流量越大，需要推动力即水池面上的大气压强与泵入口处真空度之间的压强差就越大。大气压不变，入口处强压就应该越小，而真空度越大，离心泵的轴功率N 是一定的N=电动机输出功率=电动机输入功率×电动机效率，而轴功率N 又为： ()()ηρη102QH N N e == ，当N=恒量，Q 与H 之间关系为：Q ↑H ↓而g p H ρ=而H ↓P ↓所以流量增大，出口处压强表的读数变小。
5.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？其他方法调节流量？
答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。
还有的调节方式就是增加变频 装置。
6.什么情况下会出现“汽蚀”现象？
答：当泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“汽蚀”现象，
7.离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理？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，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。
8.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。①可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。②电机坏了，无法正常工作。
9.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：方便、快捷、流量可以连续变化，缺点：阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不经济。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。
10.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。二力平衡
11.正常工作的离心泵，在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，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。
12.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： ρ↑N ↑。又因为其它因素不变的情况下Hg ↓而安装高度减小。
实验三流量计校正
1.Co与哪些因素有关？
答：孔流系数由孔板的形状、测压口位置、孔径与管径之比d0/d1和雷洛系数Re决定。
2.如何检查系统的排气是否完全？
答：直到排气阀指导系统中无气泡为止。
3.离心泵启动时应注意什么？
答：（1）泵入口阀全开，出口阀全关，启动电机，全面检查机泵的运转情况。
（2）当泵出口压力高于操作压力时，逐步打开出口阀，控制泵的流量、压力。
（3）检查电机电流是否在额定值以内，如泵在额定流量运转而电机超负荷时应停泵检查。
4.孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题?
答：对准位置、准确安装喉部
5.如何检查系统排气是否完全？
先打开出口阀排净管路中的空气，然后关闭出口阀打开U型压差计的排气阀，打开并开大转子流量计的流速
6.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？
答：实验中的方法更直接、更准确，这里提到的方法更直观！
实验五洞道干燥
1.什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？
答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定。
本实验中，固定蝶阀使流速固定在120m3/h；密封干燥厢并利用加热保持温度恒定在75℃；湿料铺平湿毛毡后，干燥介质与湿料的接触方式也恒定。
2. 控制恒速干燥阶段速率的因素是什么？控制降速干燥阶段干燥速率的因素又是什么？
答：恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。
降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。
3. 为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？
答：让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之，如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器。
理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。
湿毛毡恒重时，即为实验结束。
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：若加大热空气流量，干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并且到达临界点的时间缩短，临界湿含量降低。这是因为风速增加后，加快啦热空气的排湿能力。
实验六蒸汽—空气总传热系数K
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？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。
答：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（平均温度）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α关联式有何影响？
答：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α关联式基本无影响。因为α∝(ρ2g λ3r/μd △t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△均增加，其它参数不变，故(ρ2g λ3r/μd △t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。
4.影响给热系数的因素和强化传热的途径有哪些？
答：影响给热系数的因素：
①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 α增大，使对流传热过程得以强化。
②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。
③流体的种类；液体、气体、蒸气。
④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。
⑤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；是垂直放置还是水平放置；以及不同的管径和长度都对α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=KA △t 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。
实验七 填料吸
1.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
2.填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置，液封装置是如何让设计的？
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。
3.填料塔吸收传质系数的测定中,KXa 有什么工程意义
答：由Ka 可以确定传质单元高度，从而可以找出填料层的高度
4.为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？
答: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.
5.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
答：液体温度，由于亨利定律1般适应于稀溶液，如难容气体的溶解，这类溶解的传质进程属于
液膜控制（m值大），液体的影响比较大，故选择液体温度。
实验八精馏塔
1什么是全回流，全回流时的操作特征是什么？如何测定全回流是的总板效率？
答：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。
2如何判断塔的操作已达到稳定？影响精馏操作稳定的因素有哪些？
答：当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。
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。
3影响板式效率的因素有哪些？
答：物质的物理性质的影响，流体力学状态和塔板结构的影响。
4进料量对塔板层有无影响？为什么？
答：无影响。
因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是xF，x D，xw，R和q。而进量的改变对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响。
5回流温度对塔的操作有何影响？
答：馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。
6板式塔有哪些不正常操作状况，针对本实验装置，如何处理液泛或塔板漏液?
答：夹带液泛，溢流液泛，漏液。
7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。
8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* ？9在全回流时，测得板式塔上第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？
10.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。
11.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yn—yn+1，此时，单板效率EMV 就超过100%
12.是否精馏塔越高，产量越大？
答：否
13.将精馏塔加高能否得到无水酒精？
答：不能
14.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。
15.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办法是什么？
答：降低采出率,即减少采出率. 降低回流
比。
化工原理》实验思考题题目及答案
实验一流体流动阻力测定 1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用怎样使用 平衡旋塞是打开后，可以进水检查是否有气泡存在，而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞，主要用于液柱调零的时候使用的，使管内形成气-水柱 操作方法如下： 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。 开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。然后关闭上部两个放空阀。 2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。知道，U型管高度差为零时，表示气泡已经排干净。 3、U型压差计的零位应如何调节 操作方法如下： 在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两
个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。 开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。然后关闭上部两个放空阀。 4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么 有，有影响。跟据公式 hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式，是沿程损失的计算公式。因此，根据公式，测压孔的长度，还有直径，都是影响测压的因素。再根据伯努利方程 测压孔的位置，大小都会对实验有影响。 5、在测量前为什么要将设备中的空气排净怎样能迅速地排净 因为如果设备含有气泡的话，就会影响U型管的读数，读数不准确，便会影响实验结果的准确性。要迅速排净气体，首先要开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭。 6、在不同设备（包括相对粗糙度相同而管径不同）、不同温度下测定的λ-Re数据能否关联在同一条曲线上 答，不能，因为，跟住四个特征数，分别是长径比l/d,雷诺数Re，相对粗糙度 E/d，还有欧拉数Eu=wf/u的平方。即使相对粗糙度相同的管，管径和温度不同都会影响雷诺数及摩
《化工原理》实验思考题题目及答案
实验一、流体流动阻力的测定 1、进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？ 答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。 2、如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。 3、在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？ 答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。 4、 U行压差计的零位应如何校正？ 答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。 5、为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？ 答：为对数可以把乘、除因变成加、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。
化工原理实验课后思考题答案及习题
实验一流体流动阻力的测定 1.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门为什么 答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门， 因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。 2.如何检验系统内的空气已被排除干净 答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。 3.在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的 答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。 行压差计的零位应如何校正 答：打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。 5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘 答：为对数可以把乘、除因变成加、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.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点 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.是否要关闭流程尾部的流量调节 答：不能关闭 流体阻力的测定主要根据压头来确定；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
化工原理实验思考题及答案
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Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。 2．孔板流量计的R V S ~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 λ 与 Re_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 增大_出口压强将 减小 。 7．在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。 8．在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定 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减小 。 10．在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。 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 E R R R E V C C V C /)(211-= 。 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
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 形压差计测定。 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(1)增加空气流速(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，以防烧坏加热丝。 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0.008～0.01mPa，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①位能，②动能，③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，即为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动能的大小。
化工原理实验思考题以及答案
化工原理实验思考题以及答案 1.什么是判断流体流动类型的依据，它的计算式是什么？其在什么范围内为湍流，在什么范围内为层流？ 答：判断流体流动类型的依据是雷诺数，它的计算式是Re 当Re4000时，形成湍流，当Re≤20XX年时为层流。 2.在雷诺演示实验中，为什么要将顶上水槽内的液面维持恒定？ 答：为了保持水压稳定从而使流速稳定。对于一定温度的流体，在特定的圆管内du , 流体在直圆管内流动时，流动，雷诺准数只与流速有关。本实验是改变水在管内的速度，观察不同雷诺准数下流体流型的变化。要想观察不同雷诺数下的流体类型，那么在某一雷诺准数下的流速要维持恒定。假如顶上水槽的液面不断变化，那么管中流体的流速也会不断改变，无法达到实验要求。所以，顶上水槽内的液面要维持恒定。 3.液液萃取实验的原理是什么？实验中塔高的计算方法是什么？ 答：液液萃取实验的原理是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。 萃取塔的有效接触高度H HOR NOR NOR xF xR xm
4.测定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？取样位置在何处？ 答：测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度，分别在塔顶回流液处、塔底处取样；同时还应已知相平衡关系，全塔实际板数。 测定全回流单板效率要测定yn、yn+1、xn；分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样；同时还应已知相平衡关系。 5.筛板精馏塔实验中，查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？ 答：应取进料液的泡点温度作为定性温度。 6.过滤的基本原理是什么？影响过滤速度的主要因素有那些？ 答：过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。 影响过滤速度的主要因素有压力差△p，滤饼厚度L，滤饼和悬浮液的性质、组成、特性，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 7.恒压板框过滤操作过程中，为什么过滤刚开始时，滤液常是浑浊的，过一段时间才变清？答：悬浮液过滤时，当颗粒尺寸比过滤介质孔径小时，过滤开始会有部分颗粒进入过滤介质孔
（完整版）化工原理实验思考题答案
（完整版）化工原理实验思考题答案 实验一流体流动阻力测定 1.在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀？为什么？ 答：是的。理由是：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负荷最小，起到保护电机的作用。 2.如何检测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。 3.以水做介质所测得的λ-Re 关系能否适用于其它流体？如何应用？ 答：（1）适用其他种类的牛顿型流体。理由：从)/(Re,d ελΦ=可以看出，阻力系数与流体具体流动形态无关，只与管径、粗糙度等有关。 （2）那是一组接近平行的曲线，鉴于Re 本身并不十分准确，建议选取中间段曲线，不宜用两边端数据。Re 与流速、黏度和管径一次相关，黏度可查表。 4.在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ-Re 数据能否关联在同一条曲线上？答：只要/d ε相同，λ-Re 的数据点就能关联在一条直线上。 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？ 答：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。 实验二离心泵特性曲线测定 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？ 答：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负
荷最小，起到保护电机的作用。 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：（1）离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转却不排水；（2）泵不启动可能是电路问题或泵本身已经损坏，即使电机的三相电接反，仍可启动。 3.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？ 答：（1）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，从而起到调节流量的作用；（2）这种方法的优点时方便、快捷，流量可以连续变化；缺点是当阀门关小时，会增大流动阻力，多消耗能量，不经济；（3）还可以改变泵的转速、减小叶轮直径或用双泵并联操作。 4.泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？ 答：（1）压力表读数会随着叶轮转速的变大而增大，到叶轮转速正常时，读数趋于稳定；（2）这是因为出口阀关闭时，出口压力与泵内流体所受到的离心力有关。 5.正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？ 答：（1）不合理；（2）因为水从水池或水箱输送到泵靠的是液面上的大气压和泵入口处真空度产生的压强差，将水从水箱压入泵体，若在进口管上安装阀门，会增大这一段管路的阻力，可能导致流体没有足够的压强差实现流动过程。 6.试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/m3的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否会变化？轴功率是否变化？ 答：（1）泵的压力增大。因为扬程H 与密度无关，但g H ρ=?p ,故密度增大压力增大；（2）轴功率增大。因为gQh N ρ=,Q 与密度无关，N 正比于密度。 实验三流量计的校正
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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Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘; 2．孔板流量计的R V S ~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 λ 与 Re_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 增大_出口压强将 减小 ; 7．在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 ; 8．在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定 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减小 ; 10．在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 ; 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 E R R R E V C C V C /)(211-= ; 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 形压差计测定; 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1增加空气流速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,以防烧坏加热丝; 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,如果达到～,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①位能,②动能,③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
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题 实验一：柏努利方程实验 1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对 流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题： （1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什 么？这一高度的物理意义是什么？ 答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。 （2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？ 答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。这一现象说明各测压管总能量相等。 2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观 察其的液位高度H /并回答以下问题： （1） 各H /值的物理意义是什么？ 答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。 （2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。
答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 （3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大？ （4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以 看出2 2 u d l H f ⋅ ⋅=λ与管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H //并回答以下问题： （1） 与阀门半开时相比，为什么各测压管内的液柱高度H //出现了变化？ 答：从采集的数据可以看出，阀门全开时的静压头或冲压头与半开时相比，各对应点的压头均低于半开时的静压头或冲压头，因为直管阻力Hf 与流速呈平方比（公式3-1）。 （2） 为什么C 、D 两点的静压头变化特别明显？ 答：由于测压管C 、D 两点所对应的管道内径小于两侧为φ12mm ，因此在相同流量的条件下C 、D 两点所对应的管道内的流速大于两侧的流速，根据柏努利方程机械能守恒定律，当C 、D 两点的动能2 22 2d c u u = ＞ 2 2 ab u 时， C 、D 两点的静压能 ρ cd p ＜ ρab p 。此外从2 2 u d l H f ⋅⋅=λ直管阻 力公式可以看出， l 、d 产生的阻力损失Σh f 对C 、D 两点的静压能也有一定的影响。 4. 计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。
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实验5 精馏塔的操作和塔效率的测定 ⑴ 在求理论板数时，本实验为何用图解法，而不用逐板计算法？ 答：相对挥发度未知，而两相的平衡组成已知。 ⑵ 求解q 线方程时，C p ，m ，γm 需用何温度？ 答：需用定性温度求解，即：2)(b F t t t += ⑶ 在实验过程中，发生瀑沸的原因是什么？如何防止溶液瀑沸？如何处理？ 答；① 初始加热速度过快，出现过冷液体和过热液体交汇，釜内料液受热不均匀。 ② 在开始阶段要缓慢加热,直到料液沸腾，再缓慢加大加热电压。 ③ 出现瀑沸后，先关闭加热电压，让料液回到釜内，续满所需料液，在重新开始加热。 ⑷ 取样分析时，应注意什么？ 答：取样时，塔顶、塔底同步进行。分析时，要先分析塔顶，后分析塔底，避免塔顶乙醇大量挥发，带来偶然误 差。 ⑸ 写出本实验开始时的操作步骤。 答：①预热开始后，要及时开启塔顶冷凝器的冷却水，冷却水量要足够大。 ②记下室温值，接上电源，按下装置上总电压开关，开始加热。 ③缓慢加热，开始升温电压约为40～50伏，加热至釜内料液沸腾，此后每隔5～10min 升电压5V 左 右，待每块塔板上均建立液层后，转入正常操作。当塔身出现壁流或塔顶冷凝器出现第一滴液滴时，开启塔身保温电压，开至150 V ，整个实验过程保持保温电压不变。 ④等各块塔板上鼓泡均匀，保持加热电压不变，在全回流情况下稳定操作20min 左右，用注射器在塔顶，塔底同时取样，分别取两到三次样，分析结果。 ⑹ 实验过程中，如何判断操作已经稳定，可以取样分析？ 答：判断操作稳定的条件是：塔顶温度恒定。温度恒定，则塔顶组成恒定。 ⑺ 分析样品时，进料、塔顶、塔底的折光率由高到底如何排列？ 答:折光率由高到底的顺序是：塔底，进料，塔顶。 ⑻ 在操作过程中，如果塔釜分析时取不到样品，是何原因？ 答：可能的原因是：釜内料液高度不够，没有对取样口形成液封。 ⑼ 若分析塔顶馏出液时，折光率持续下降，试分析原因？ 答：可能的原因是：塔顶没有产品馏出，造成全回流操作。 ⑽ 操作过程中，若发生淹塔现象，是什么原因？怎样处理？ ⑾ 实验过程中，预热速度为什么不能升高的太快？ 答：釜内料液受热不均匀，发生瀑沸现象。 ⑿ 在观察实验现象时，为什么塔板上的液层不是同时建立？ 答：精馏时，塔内的蒸汽从塔底上升，下层塔板有上升蒸汽但无暇将液体；塔顶出现回流液体，从塔定下降，塔 顶先建立液层，随下降液体通过各层塔板，板上液层液逐渐建立。 ⒀ 如果操作过程中，进料浓度发生改变，其它操作条件不变，塔顶、塔底产品的 浓度如何改变？ 答：塔顶D x 下降，W x 上升 ⒁ 如果加大回流比，其它操作条件不变，塔顶、塔底产品的浓度如何改变？ 答：塔顶D x 上升，W x 下降。 ⒂ 如果操作时，直接开始部分回流，会有何后果？ 答：塔顶产品不合格。 ⒃ 为什么取样分析时，塔顶、塔底要同步进行？