化工原理實(shí)驗(yàn)思考題答案匯總

1、流體流動(dòng)阻力的測定1 .在測量前為什么要將設(shè)備中的空氣排盡？怎樣才能迅速地排盡？為什么？如何檢驗(yàn)管路中的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：啟動(dòng)離心泵用大流量水循環(huán)把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣帶走。關(guān)閉出口閥后，打開U形管頂部的閥門，利用空氣壓強(qiáng)使U形管兩支管水往下降，當(dāng)兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣已被排除干凈。2 .以水為介質(zhì)所測得的心Re關(guān)系能否適用于其他流體？答：能用，因?yàn)槔字Z準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)無因次數(shù)群，它允許d、u、變化3 .在不同的設(shè)備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的六Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上？答:不能，因?yàn)镽e=du/%與管的直徑有關(guān)離心泵特性曲線的測定1.試從所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，離心泵在啟動(dòng)時(shí)為

2、什么要關(guān)閉出口閥門？本實(shí)驗(yàn)中，為了得到較好的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)流量范圍下限應(yīng)小到零，上限應(yīng)到最大，為什么？答：關(guān)閉閥門的原因從試驗(yàn)數(shù)據(jù)上分析：開閥門意味著揚(yáng)程極小，這意味著電機(jī)功率極大，會(huì)燒壞電機(jī)（2）啟動(dòng)離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依然啟動(dòng)不起來，你認(rèn)為可能的原因是什么？答：離心泵不灌水很難排掉泵內(nèi)的空氣，導(dǎo)致泵空轉(zhuǎn)而不能排水；泵不啟動(dòng)可能是電路問題或是泵本身已損壞，即使電機(jī)的三相電接反了，泵也會(huì)啟動(dòng)的。（3）泵啟動(dòng)后，出口閥如果不開，壓力表讀數(shù)是否會(huì)逐漸上升？隨著流量的增大，泵進(jìn)、出口壓力表分別有什么變化？為什么？答：當(dāng)泵不被損壞時(shí)，真空表和壓力表讀數(shù)會(huì)恒定不變，水泵不排水空轉(zhuǎn)不受外

3、網(wǎng)特性曲線影響造成的恒壓過濾常數(shù)的測定1 .為什么過濾開始時(shí)，濾液常常有混濁，而過段時(shí)間后才變清？答：開始過濾時(shí)，濾餅還未形成，空隙較大的濾布使較小的顆粒得以漏過，使濾液渾濁，但當(dāng)形成較密的濾餅后，顆粒無法通過，濾液變清。?2 .實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中第一點(diǎn)有無偏低或偏高現(xiàn)象？怎樣解釋？如何對待第一點(diǎn)數(shù)據(jù)？答：一般來說，第一組實(shí)驗(yàn)的第一點(diǎn)/）會(huì)偏高。因?yàn)槲覀兪菑目吹接?jì)量桶出現(xiàn)第一滴濾液時(shí)開始計(jì)時(shí)，在計(jì)量桶上升1cm時(shí)停止計(jì)時(shí)，但是在有液體流出前管道里還會(huì)產(chǎn)生少量濾液，而試驗(yàn)中管道里的液體體積產(chǎn)生所需要的時(shí)間并沒有進(jìn)入計(jì)算，從而造成所得曲線第一點(diǎn)往往有較大偏差。3 .當(dāng)操作壓力增加一倍，其K值是否也增加一倍

4、？要得到同樣重量的過濾液，其過濾時(shí)間是否縮短了一半？答：影響過濾速率的主要因素有過濾壓差、過濾介質(zhì)的性質(zhì)、構(gòu)成濾餅的顆粒特性，濾餅的厚度。由公式K=2"P1-s,e=qe/K可知，當(dāng)過濾壓強(qiáng)提高一倍時(shí)，K增大，e減小，qe是由介質(zhì)決定，與壓強(qiáng)無關(guān)。傳熱膜系數(shù)的測定1. 將實(shí)驗(yàn)得到的半經(jīng)驗(yàn)特征數(shù)關(guān)聯(lián)式和公認(rèn)式進(jìn)行比較，分析造成偏差的原因。答：答：壁溫接近于蒸氣的溫度。可推出此次實(shí)驗(yàn)中總的傳熱系數(shù)方程為其中K是總的傳熱系數(shù)，1是空氣的傳熱系數(shù)，o2是水蒸氣的傳熱系數(shù),S是銅管的厚度，入是銅的導(dǎo)熱系數(shù)，R1 、R2為污垢熱阻。因R1、R2和金屬壁的熱阻較小，可忽略不計(jì)，則丁嶼tw于是可推導(dǎo)

5、出，顯然，壁溫Tw接近于給熱系數(shù)較大一側(cè)的流體溫度，對于此實(shí)驗(yàn)，可知壁溫接近于水蒸氣的溫度。2 .本實(shí)驗(yàn)中管壁溫度應(yīng)接近加熱蒸汽溫度還是空氣溫度？為什么？答：接近蒸汽溫度。因?yàn)檎羝淠齻鳠崮は禂?shù)a(蒸汽)>>a(空氣)。3 .管內(nèi)空氣流動(dòng)速度對傳熱膜系數(shù)有何影響？當(dāng)空氣流速增大時(shí)，空氣離開熱交換器時(shí)的溫度將升高還是降低？為什么？答：傳熱系數(shù)正比于流速，故當(dāng)空氣流速增大時(shí)傳熱系數(shù)亦增大，由Q=WCP(t2-t1)/3600="ScP(t2-t1)/3600,當(dāng)Vs增大且維持Q恒定時(shí)，溫差隨著減小，即出口溫度降低。板式精餾塔性能的測定1 .塔板效率受哪些因素影響？答：混合物汽

6、液兩相的物理性質(zhì)：主要有粘度、相對揮發(fā)度、擴(kuò)散系數(shù)、表面張力、和重度等。精餾塔的結(jié)構(gòu)：主要有出口堰高度、液體在板上的流程長度、板間距、降液部分大小及結(jié)構(gòu)，還有閥、篩孔、或泡帽的結(jié)構(gòu)、排列與開孔率。操作變量：主要有氣速、回流比、溫度及壓力等。2 .精餾塔的常壓操作是怎樣實(shí)現(xiàn)的？如果要改為加壓或減壓操作，又怎樣實(shí)現(xiàn)？答：精餾塔常壓操作是最簡單的，在塔頂冷凝器后續(xù)管路中有個(gè)支管直接通大氣，叫放空口。放空口打開就能進(jìn)行常壓操作。放空口關(guān)閉才能進(jìn)行減壓操作或加壓操作。干燥曲線和干燥速率曲線的測定1、什么是恒定干燥條件？本實(shí)驗(yàn)裝置中采用了哪些措施來保持干燥過程在恒定干燥條件下進(jìn)行？答：恒定干燥條件指干燥介

7、質(zhì)的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式，都在整個(gè)干燥過程中均保持恒定。本實(shí)驗(yàn)中所采取的措施：干燥室其側(cè)面及底面均外包絕緣材料、用電加熱器加熱空氣再通入干燥室且流速保持恒定、濕物的放置要與氣流保持平行。2、為什么要先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)加熱器？實(shí)驗(yàn)過程中干濕球溫度計(jì)是否變化？為什么？如何判斷實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束？?答：先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)可以調(diào)節(jié)氣流在加熱，不變。如果干燥物料的重量不再明顯減輕就可以說明實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束。3、若加大熱空氣流量，干燥速率曲線有何變化？答：干燥速率曲線的加速階段將變陡，很快進(jìn)入恒速階段。4.在等速干燥階段和降速干燥階段分別除去的水分是什么性質(zhì)的水分？答：恒速干燥階段所汽化的水分，全部為非結(jié)合水

8、分。降速干燥階段汽化除去的水分包括剩余的非結(jié)合水分和部分結(jié)合水分。物料的溫度在干燥過程中逐漸升高。填料塔流體力學(xué)性能的測定1 .液泛的特征是什么？本裝置的液泛現(xiàn)象是從塔頂部開始，還是從塔底部開始？如何確定液泛氣速？答：液泛開始時(shí)，塔的壓降會(huì)急劇上升，效率急劇下降。2 .填料塔結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？比較波紋填料與散裝填料的優(yōu)缺點(diǎn)。3 .填料塔底部的出口管為什么要液封？液封高度如何確定？氧解吸實(shí)驗(yàn)1 .為什么易溶性氣體的吸收和解吸屬于氣膜控制過程，難溶性氣體的吸收和解吸屬于液膜控制過程？答：一般氣體的吸收和解吸都要經(jīng)過三個(gè)步驟：氣相一氣液界面一液相（吸收過程）或者液相一氣液界面一氣相（解吸過程），對于易

9、溶氣體而言，其主要的阻力來自溶質(zhì)從氣相到氣液界面擴(kuò)散的阻力，從氣液界面到溶液的過程所受到的阻力相對來說很小，所以在吸收過程顯示為氣膜控制過程；而對于難溶氣體，吸收時(shí)受到的主要阻力是在氣液界面到液相的過程中產(chǎn)生，而在氣相到氣液界面的阻力相對來說很小，所以其吸收的過程顯示為液膜控制過程。2 .何謂持液量？持液量的大小對傳質(zhì)性能有什么影響？在噴淋密度達(dá)到一定數(shù)值后，氣體流量將如何影響持液量。答：持液量是指正在操作的填料容器中液體體積占容器體積的分率。由于持液量占了容器中自由流動(dòng)空間，故影響容器中實(shí)際汽速從而影響容器壓降。其值除與填料種類、尺寸、材質(zhì)、液體特性有關(guān)外，還與液體噴淋密度關(guān)系甚大。在載液區(qū)內(nèi)，