化工原理實驗課課后習(xí)題答案

1、流體流動阻力的測定流體流動阻力的測定1.1.如何檢驗系統(tǒng)內(nèi)的空氣已經(jīng)被排除干凈？如何檢驗系統(tǒng)內(nèi)的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：可通過觀察離心泵進(jìn)口處的真空表和出口處壓力表的讀數(shù)，在開機(jī)前若真空表和壓力表的讀數(shù)均為零，表明系統(tǒng)內(nèi)的空氣已排干凈；若開機(jī)后真空表和壓力表的讀數(shù)為零，則表明，系統(tǒng)內(nèi)的空氣沒排干凈。2.U2.U行壓差計的零位應(yīng)如何校正？行壓差計的零位應(yīng)如何校正？答：先打開平衡閥，關(guān)閉二個截止閥，即可U行壓差計進(jìn)行零點校驗3.3.進(jìn)行測試

2、系統(tǒng)的排氣工作時，是否應(yīng)關(guān)閉系統(tǒng)的出口閥門？為進(jìn)行測試系統(tǒng)的排氣工作時，是否應(yīng)關(guān)閉系統(tǒng)的出口閥門？為什么？什么？答：在進(jìn)行測試系統(tǒng)的排氣時，不應(yīng)關(guān)閉系統(tǒng)的出口閥門，因為出口閥門是排氣的通道，若關(guān)閉，將無法排氣，啟動離心泵后會發(fā)生氣縛現(xiàn)象，無法輸送液體。4待測截止閥接近出水管口，即使在最大流量下，其引壓管內(nèi)待測截止閥接近出水管口，即使在最大流量下，其引壓管內(nèi)的氣體也不能完全排出。試分析原因，應(yīng)該采取何種措施？的氣體也不能完全排出。試分析原

3、因，應(yīng)該采取何種措施？答：待截止閥接近進(jìn)水口，截止閥對水有一個阻力，若流量越大，突然縮小直至流回截止閥，阻力就會最大，致使引壓管內(nèi)氣體很難排出。改進(jìn)措施是讓截止閥與引壓閥管之間的距離稍微大些。5測壓孔的大小和位置，測壓導(dǎo)管的粗細(xì)和長短對實驗有無影測壓孔的大小和位置，測壓導(dǎo)管的粗細(xì)和長短對實驗有無影響？為什么？響？為什么？答：由公式2p可知，在一定u下，突然擴(kuò)大ξ，Δp增大，則壓差計讀數(shù)變大；2u反之，突然縮小ξ，例如：使ξ＝0.5，Δp

4、減小，則壓差計讀數(shù)變小。6試解釋突然擴(kuò)大、突然縮小的壓差計讀數(shù)在實驗過程中有什試解釋突然擴(kuò)大、突然縮小的壓差計讀數(shù)在實驗過程中有什么不同現(xiàn)象？么不同現(xiàn)象？答：hf與很多值有關(guān)，Re是其中之一，而λ是為了研究hf而引入的一個常數(shù)，所以它也和很多量有關(guān)，不能單單取決于Re，而在Re在一定范圍內(nèi)的時候，其他的變量對于λ處于一個相對較差的位置，可以認(rèn)為λ與Re關(guān)系統(tǒng)一。7.7.不同管徑、不同水溫下測定的不同管徑、不同水溫下測定的～ReRe曲線數(shù)

5、據(jù)能否關(guān)聯(lián)到同一曲線數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)到同一曲線？曲線？答：hf與很多值有關(guān)，Re是其中之一，而λ是為了研究hf而引入的一個常數(shù)，所以它也和很多量有關(guān)，不能單單取決于Re，而在Re在一定范圍內(nèi)的時候，其他的變量對于λ處于一個相對較差的位置，可以認(rèn)為λ與Re關(guān)系統(tǒng)一。正如Re在3103～105范圍內(nèi)，λ與Re的關(guān)系遵循Blasius關(guān)系式，即λ=0.3163Re0.258在在～ReRe曲線中，本實驗裝置所測曲線中，本實驗裝置所測ReRe在一定范

6、圍內(nèi)變化，如在一定范圍內(nèi)變化，如何增大或減小何增大或減小ReRe的變化范圍？的變化范圍？答：Redu，d為直管內(nèi)徑，m；u為流體平均速度，ms；為流體的平均密度kgm3；s。為流體的平均黏度，Pa8本實驗以水作為介質(zhì)，作出本實驗以水作為介質(zhì)，作出～ReRe曲線，對其他流體是否適用？曲線，對其他流體是否適用？為什么？為什么？答：可以使用，因為在湍流區(qū)內(nèi)λ=f（Re，）。說明在影響λ的因素中并不包含流體d本身的特性，即說明用什么流體與Re無

7、關(guān)，所以只要是牛頓型流體，在相同管路中以同樣的速度流動，就滿足同一個Re關(guān)系。9影響影響值測量準(zhǔn)確度的因素有哪些值測量準(zhǔn)確度的因素有哪些答：2dp，d為直管內(nèi)徑，m；為流體的平均密度kgm3；u為流體平均速2u度，ms；p為兩測壓點之間的壓強差，Pa?！鱬=p1p2，p1為上游測壓截面的壓強，Pa；p2為下游測壓截面的壓強，Pa離心泵特性曲線的測定離心泵特性曲線的測定1.1.為什么啟動離心泵前要先灌泵？如果灌水排氣后泵仍啟動不起為什么啟

8、動離心泵前要先灌泵？如果灌水排氣后泵仍啟動不起來，你認(rèn)為可能是什么原因？來，你認(rèn)為可能是什么原因？答：離心泵若在啟動前未充滿液體，則泵殼內(nèi)存在空氣。由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。此時，在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)。雖啟動離心泵，但不能輸送液體。泵不啟動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，泵也會啟動的。2為什么啟動離心泵時要關(guān)出口調(diào)節(jié)閥和功率表開關(guān)？啟動離為什么啟動離心泵時要關(guān)出口調(diào)節(jié)閥和功率表

9、開關(guān)？啟動離心泵后若出口閥不開，出口處壓力表的讀數(shù)是否會一直上升，為心泵后若出口閥不開，出口處壓力表的讀數(shù)是否會一直上升，為什么？什么？答：關(guān)閉閥門的原因從試驗數(shù)據(jù)上分析：開閥門意味著揚程極小，這意味著電機(jī)功率極大，會燒壞電機(jī)。當(dāng)泵不被損壞時，真空表和壓力表讀數(shù)會恒定不變，水泵不排水空轉(zhuǎn)不受外網(wǎng)特性曲線影響造成的。3什么情況下會出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象？什么情況下會出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象？答：金屬表面受到壓力大、頻率高的沖擊而剝蝕以及氣泡內(nèi)夾帶的少量氧氣等活

10、潑氣體對金屬表面的電化學(xué)腐蝕等，使葉輪表面呈現(xiàn)海綿狀、魚鱗狀破壞。4為什么泵的流量改變可通過出口閥的調(diào)節(jié)來達(dá)到？是否還有為什么泵的流量改變可通過出口閥的調(diào)節(jié)來達(dá)到？是否還有其他方法來調(diào)節(jié)流量？其他方法來調(diào)節(jié)流量？答：用出口閥門調(diào)節(jié)流量而不用泵前閥門調(diào)節(jié)流量保證泵內(nèi)始終充滿水，用泵前閥門調(diào)節(jié)過度時會造成泵內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，使葉輪氧化，腐蝕泵。還有的調(diào)節(jié)方式就是增加變頻裝置，很好用的。5正常工作的離心泵，在其進(jìn)口管線上設(shè)閥門是否合理？為什正常工作

11、的離心泵，在其進(jìn)口管線上設(shè)閥門是否合理？為什么？么？答：合理，主要就是檢修，否則可以不用閥門。6為什么在離心泵吸入管路上安裝底閥？為什么在離心泵吸入管路上安裝底閥？答：為便于使泵內(nèi)充滿液體，在吸入管底部安裝帶吸濾網(wǎng)的底閥，底閥為止逆閥，濾網(wǎng)是為了防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)而損壞葉輪的葉片或妨礙泵的正常操作。7測定離心泵的特性曲線為什么要保持轉(zhuǎn)速的恒定？測定離心泵的特性曲線為什么要保持轉(zhuǎn)速的恒定？答：離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速n下測定的，當(dāng)n

12、改變時，泵的流量Q、揚程H及功率P也相應(yīng)改變。對同一型號泵、同一種液體，在效率η不變的條件下，Q、H、P隨n的變化關(guān)系如下式所示見課本81頁當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速變化小于20%時，效率基本不變。8為什么流量越大，入口真空表讀數(shù)越大而出口壓力表讀數(shù)越為什么流量越大，入口真空表讀數(shù)越大而出口壓力表讀數(shù)越小？??？答：據(jù)離心泵的特征曲線，出口閥門開大后，泵的流速增加，揚程降低，故出口壓力降低；進(jìn)口管道的流速增加，進(jìn)口管的阻力降增加，故真空度增加，真空計讀數(shù)

13、增加。過濾實驗過濾實驗1.1.為什么過濾開始時，濾液常有些混濁，經(jīng)過一段時間后濾液才為什么過濾開始時，濾液常有些混濁，經(jīng)過一段時間后濾液才轉(zhuǎn)清？轉(zhuǎn)清？答：因為剛開始的時候濾布沒有固體附著，所以空隙較大，渾濁液會通過濾布，從而濾液是渾濁的。當(dāng)一段時間后，待過濾液體中的固體會填滿濾布上的空隙從而使固體顆粒不能通過濾布，此時的液體就會變得清澈。2.2.濾漿濃度和過濾壓強對濾漿濃度和過濾壓強對K有何影響？有何影響？答:濾漿濃度越大濾漿的黏度也越

14、大，K值將越??；過濾壓強的增大，同時影響比阻和壓縮指數(shù)，但總體來說K值也會隨之增大。5.5.分析實驗結(jié)果：在其他條件不變的情況，增大氣體流量（空氣分析實驗結(jié)果：在其他條件不變的情況，增大氣體流量（空氣的流量），吸收率、吸收系數(shù)的流量），吸收率、吸收系數(shù)KYaKYa及傳質(zhì)單元數(shù)及傳質(zhì)單元數(shù)NOGNOG、傳質(zhì)單元、傳質(zhì)單元高度高度HOGHOG分別如何變化？是否與理論分析一致，為什么？分別如何變化？是否與理論分析一致，為什么？答：由記錄測定兩

15、組體積吸收系數(shù)可以看出，若是增大空氣流量吸收系數(shù)KYa減小，那么增大V（空氣流量）時則GA必增大，傳質(zhì)單元高度HOG不變，與理論分析差不多。6.6.在不改變進(jìn)塔氣體濃度的前提下，如何提高出塔氨水濃度？在不改變進(jìn)塔氣體濃度的前提下，如何提高出塔氨水濃度？答：當(dāng)Y1不變時X1=(Y1Y2)(LG)X2知在Y1、Y2都不變時增大X2，即吸收劑所含溶質(zhì)組成，則可使X1增大，則提高了出塔氨水濃度。7.7.填料吸收塔塔底為什么必須設(shè)置液封管路？填料

16、吸收塔塔底為什么必須設(shè)置液封管路？答：為了防止塔外氣體進(jìn)入塔內(nèi)影響吸收效率，同時還可以起到穩(wěn)定塔內(nèi)氣體壓力的作用。1.1.為什么在操作中要先開鼓風(fēng)機(jī)送氣，而后通電加熱？為什么在操作中要先開鼓風(fēng)機(jī)送氣，而后通電加熱？答：先開風(fēng)機(jī)是為了避免空氣不流通而燒壞電加熱器。2.2.如果氣流溫度不同時，干燥速率曲線有何變化？如果氣流溫度不同時，干燥速率曲線有何變化？答：干燥速率的定義：恒速干燥階段：濕物料在恒速干燥條件下進(jìn)行時，物料表面的濕度θ等于空

17、氣的濕球溫度tw，當(dāng)tw為定值時，物料表面的空氣濕含量HW也為定值。由于物料表面和空氣間傳熱和傳質(zhì)過程與測濕球溫度時的情況基本相同。所以dQsdt=a(ttw)dwsdt=Kh(HswH)而干燥是在恒定空氣條件下進(jìn)行的。故隨空氣條件而變的α和kH均保持恒定不變，而且（t—tw）和（HWH）也為恒定值。由此可知：濕物料和空氣間的傳熱速率及傳質(zhì)速率均保持不變。即濕物料以恒定速率向空氣中、氣化水分。而且此階段，空氣傳給濕物料的濕熱恰好等于水分

18、氣化所需的汽化熱，即dQ=rdHU=dWSdt=kH(HtH)=ar(ttw)由此可知，在第一階段——恒速干燥階段，U隨氣流溫度升高而增大。降速干燥階段：由于降速干燥階段速率取決于物料本身結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸，而與干燥介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)無關(guān)，因此變化不大。3.3.試分析在實驗裝置中，將廢氣全部循環(huán)可能出現(xiàn)的后果試分析在實驗裝置中，將廢氣全部循環(huán)可能出現(xiàn)的后果？答：如果將廢氣全部循環(huán)，水分將不能由實驗裝置中排出。這樣直到熱氣流中水分達(dá)到一定含量，氣

19、流水分的分壓不再小于干燥物料水分的分壓，會導(dǎo)致干燥介質(zhì)為水氣所飽和，推動力為零，氣流就不能將汽化的水汽帶走，干燥就無法進(jìn)行。4.4.某些物料在熱氣流中干燥，希望熱氣流相對濕度要??；某些要某些物料在熱氣流中干燥，希望熱氣流相對濕度要?。荒承┮谙鄬穸容^大的熱氣流中干為什么？在相對濕度較大的熱氣流中干為什么？答：在化工生產(chǎn)中，由于被干燥物料的形狀和性質(zhì)各不相同，對于干燥后的產(chǎn)品要求也不盡相同，因此對于干燥介質(zhì)的要求也不同。對于需要在熱氣流

20、中干燥的物料，如果希望干燥過程的平均推動力較大，干燥介質(zhì)水汽的分壓較小，有一個較大的干燥速率。以較快完成干燥操作，則希望熱氣流相對濕度要?。幌喾?，如果需要減少空氣消耗量及傳熱量，降低操作費用，則可在相對濕度較大的熱氣流中干燥。5.5.物料厚度不同時，干燥速率曲線又如何變化？物料厚度不同時，干燥速率曲線又如何變化？答：AB——預(yù)熱段；與物料厚度無關(guān)；BC——恒速段，與物料厚度也無關(guān)；C點——臨界點，物料越厚，XC越大CD—降速段，由于是同