化工原理實(shí)驗(yàn)思考題參考答案

1、1實(shí)驗(yàn)一：流體流動(dòng)形態(tài)的觀察與測定1、影響流體流動(dòng)型態(tài)的因素有哪些？主要有流體的物理性質(zhì)如密度、粘度、流速和流體的溫度，管子的直徑、形狀和粗糙度等。2、如果管子不是透明的，不能直接觀察來判斷管中的流體流動(dòng)型態(tài)，你認(rèn)為可以用什么辦法來判斷？可通過測試流體的流量求出其平均流速，然后求出Re，根據(jù)Re的大小范圍來判斷。3、有人說可以只用流速來判斷管中流體流動(dòng)型態(tài)，流速低于某一具體數(shù)值時(shí)是層流，否則是湍流，你認(rèn)為這種看法對否？在什么條件下可以由

2、流速的數(shù)值來判斷流動(dòng)型態(tài)？這種看法不確切，因?yàn)橹挥泄茏拥某叽绾土黧w的基本形狀確定不變的情況下，此時(shí)Re的大小只與流速有關(guān)，可以直接采用流速來判斷。實(shí)驗(yàn)二柏努利方程實(shí)驗(yàn)柏努利方程實(shí)驗(yàn)1、關(guān)閉閥A，各測壓管旋轉(zhuǎn)時(shí)，液位高度有無變化？這一現(xiàn)象說明什么？這一高度的物理意義又是什么？關(guān)閉閥A，各測壓管旋轉(zhuǎn)時(shí)，液位高度無變化；液位高度代表各測壓點(diǎn)的總能量，即位壓頭、靜壓頭之和，這一現(xiàn)象說明，流速為0，各點(diǎn)總能量不變，守恒.2、點(diǎn)4的靜壓頭為什么比點(diǎn)

3、3大？點(diǎn)3的位置較點(diǎn)4高一些，即H3位H4位兩點(diǎn)的總壓頭相等H3靜？為什么距離水槽越遠(yuǎn)，（H－）的差值越大？這一差值的物理意義是什么？H?H?H代表閥門關(guān)閉時(shí)（u=0）時(shí)的液位高度，即為該測壓點(diǎn)的總壓頭，為高位槽的高度H0（基準(zhǔn)面的總壓頭），H’為閥門打開時(shí)（u0）時(shí)測壓孔正對水流方向的液位高度，H‘=靜壓頭＋動(dòng)壓頭＋位壓頭，由于流體的流動(dòng)產(chǎn)生一定的阻力損失Hf，造成總壓頭的降低，因此HH’。HH’=Hf，即為損失壓頭，阻力損失與管子的

4、長度成正比，因此距離水槽越遠(yuǎn)，（H－）的差值越H?大。5、測壓孔正對水流方向，開大閥A流速增大，動(dòng)壓頭增大，為什么測壓管的液位反而下降？測壓孔正對水流方向，H”=靜壓頭＋動(dòng)壓頭＋位壓頭=H0Hf，開大閥A流速增大，動(dòng)壓頭增加，由于Hf與流速的平方成正比，流速增加，Hf增加，即部分靜壓頭轉(zhuǎn)化為阻力損失，H0（基準(zhǔn)面的總壓頭）不變時(shí)，測壓點(diǎn)總壓頭減少，測壓管的液位反而下降.6、將測壓孔由正對水流方向轉(zhuǎn)至與水流方向垂直，為什么各測壓管液位下降

5、？下降的液位代表什么壓頭？1、3兩點(diǎn)及2、3兩點(diǎn)下降的液位是否相等？這一現(xiàn)象說明什么？測壓孔正對水流方向，H”=靜壓頭＋動(dòng)壓頭＋位壓頭；將測壓孔與水流方向垂直，H”’=靜壓頭＋位壓頭測壓管液位下降。H”H’’’=H動(dòng)，下降的液位代表該測壓點(diǎn)的動(dòng)壓頭。1、3兩點(diǎn)下降的液位高度相等，2、3兩點(diǎn)下降的液位不相等，因?yàn)楣?和3的直徑相等，H動(dòng)相等；而管23的直徑不相等，H動(dòng)不相等。說明采用上述方法可以測試管內(nèi)某點(diǎn)的動(dòng)壓頭，從而測試其點(diǎn)速度。7、

6、在不改變閥A開度的情況下，（－）表示什么？）表示什么？（－）表示什么？表示什么？1H???3H???2H???3H???為測壓孔為測壓孔與水流方向垂直，液位高度，=靜壓頭＋位壓頭=；H1動(dòng)=H3動(dòng)，H???H???動(dòng)動(dòng)HHHf0??HH3度ρ相同，又由于在彎管和直管中管徑d及流量Q相同，所以流速u一樣，Re相同。2、流體在光滑直管內(nèi)的阻力損失與在粗糙直管內(nèi)的阻力損失是否相同？、流體在光滑直管內(nèi)的阻力損失與在粗糙直管內(nèi)的阻力損失是否相同？

7、不一定，流體的阻力損失計(jì)算公式為22udlhf??，其中阻力系數(shù))(Re~df??，阻力系數(shù)是否與相對粗糙度有關(guān)，還依賴于Re的大小。在層流區(qū)Re小于2000，阻力損失只與Re有關(guān)，在過渡區(qū)阻力損失與Re和相對粗糙度有關(guān)，而在完全湍流區(qū)，阻力損失便取決于直管的相對粗糙度d?。1、如何判斷實(shí)驗(yàn)過程已經(jīng)穩(wěn)定，影響實(shí)驗(yàn)的主要因素是什么？如何判斷實(shí)驗(yàn)過程已經(jīng)穩(wěn)定，影響實(shí)驗(yàn)的主要因素是什么？水蒸汽的壓力、冷空氣進(jìn)出口溫度差，體積流量等參數(shù)在一段時(shí)

8、間內(nèi)基本不變，說明實(shí)驗(yàn)過程已穩(wěn)定。影響實(shí)驗(yàn)的因素有：①不凝性氣體沒有排盡：②冷凝水沒有及時(shí)排出：③蒸汽壓強(qiáng)波動(dòng)過大2、影響影響α的主要參數(shù)是什么？的主要參數(shù)是什么？空氣溫度不同是否有不同的關(guān)聯(lián)式空氣溫度不同是否有不同的關(guān)聯(lián)式？影響α的主要參數(shù)有流體流動(dòng)形態(tài)與流速，流體本身的物理性質(zhì)如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、密度、膨脹系數(shù)等，.傳熱過程有無相變化，傳熱溫度，設(shè)備結(jié)構(gòu)（壁面的形狀、排列方式和尺寸等。一般采用進(jìn)行關(guān)聯(lián)???????????????p

9、cdufd對于關(guān)聯(lián)式，空氣的溫度只會(huì)影響Re，Pr的具體數(shù)值進(jìn)而影響α，不會(huì)RePrmnNuA?影響A，m對關(guān)聯(lián)式?jīng)]有影響。關(guān)聯(lián)式的影響因素主要是換熱器的結(jié)構(gòu)，流體流型，有無相變等。3、強(qiáng)化傳熱過程有哪些途徑？強(qiáng)化傳熱過程有哪些途徑？①增大傳熱面積②增大冷空氣和水蒸氣的溫差③增大總傳熱系數(shù)K，如將光滑管改為螺紋管4、在蒸汽冷凝時(shí)，若存在不凝性氣體，你認(rèn)為將會(huì)有什么變化？應(yīng)該采取什么在蒸汽冷凝時(shí)，若存在不凝性氣體，你認(rèn)為將會(huì)有什么變化？應(yīng)