化学实验思考题

一....干燥操作及干燥速率曲线的测定
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：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。

实验是以大量的空气和少量的湿物料接触，测定湿物料在干燥过程中水分和其他参数的变化。

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.空气和水蒸气混合系统，为什么认为湿球温度tw与空气的绝热饱和温度ts
相等？
答：湿球温度是由湿球温度计置于湿空气中测得的温度，实质上是湿空气与湿纱布中水之间传质和传热达到稳定时，湿纱布中水的温度。

在绝热条件下，当空气绝热增湿达到饱和时，湿空气的温度不再变化，与循环水温度相等，该温度即为湿空气的绝热饱和温度。

所以湿球温度等于绝热饱和温度。

4.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。

5. 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
二...流体流动阻力实验
1. 实验中为什么有的地方用U型压差计?有的地方用倒U型压差计?分别写出计算压强差的公式?
答：用U型压差计使得压强的大小更直观明显（因为如果一边有压强，两边的高度差很大），用倒U的是密度比压差计中的液体密度大，P=ρgh（液体） P=F/S （所有适用）
2.压差计的测压导管的粗细，长短对流量有无影响，为什么
答：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。

3．U形压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用？怎样使用？在什么情况下会冲走水银？如何防止？
答：平衡旋塞的作用：在排气时打开，平衡压差计两臂压力，防止水银冲走，测量时关闭，使两侧量臂不再连通。

排气旋塞的作用:排出试验系统和测压导管中的气体
使用方法：先打开平衡旋塞和排气塞，再打开倒U 形压差计的排气旋塞，关闭泵的出口阀门，启动水泵，在慢慢打开泵的出口阀，让水流进入实验系统，排出管道和系统中的气体，气体排完后，先关闭U 形压差计上的排气塞，在关闭平衡旋塞。

三...离心泵特性曲线的测定
1.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。

2. 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。

这种方法优点是方便、快捷、流量可以连续变化，缺点是阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不很经济。

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
3. 为什么流量越大，入口处真空表的读数越大，而出口处压强表的读数越小？ 答：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。

4. 离心泵应选择在高效率区操作，你对此如何理解？
答：离心泵在一定转速下有一最高效率点，通常称为设计点。

离心泵在设计点时
工作最经济，由于种种因素，离心泵往往不可能正好在最佳工况下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。

5. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？
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。

6．正常工作的离心泵，在其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。

7. 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： 泵
启动后，出口阀如果不开，压力表读数会随着叶轮转速的变大而增大，到叶轮转速达到正 常时，压力表的读数就达稳定。

这是由于当出口阀关闭时，出口压力与泵内流体所受到的离心力 有关。

四...对流传热膜系数
1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响？
答：无影响。

因为Q=αA△tm，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由于蒸汽的温度不变，故△tm不变，而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，所以传热效果不变。

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，若压力表晃动，则及时打开排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走。

在不同压强下测试得到的数据，将会对α产生影响，因为PV=nRT，P与V是变量，P变化后T也随之改变，T改变后，蒸汽进口处的温度就会改变，△tm也会改变
五...孔板流量计
1用孔板及文氏流量计，若流量相同，孔板流量计所测压差与文氏流量计所测压差那一个大？为什么？
通常来说文氏流量计的压差和压损都比孔板要小一些，但这也不是绝对的，因为同样的流量情况下，差压式流量计的差压是可以根据设计变化而变化的，无法简单的比较。

2孔板流量计以及文丘里流量计安装时应注意什么问题？
a流量计要与管道同心b垫片要与管道同心，不能凸出于管道中c要有取压的根部阀（截止阀）d两根导压管的最高端的高度要一致e防冻f气体的导压管应向上引出，液体的应向下引出
3 为什么节流式流量计安装时要求前后有一定的直管稳定段？
压差检测一般都有“信号波动”即使在流量稳定的情况下，一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动，比如孔板流量计，在孔板后面会形成长长的涡流，这种长的涡流会产生高振幅，低频率孔板信号干扰流量计的读数。

所有的仪表都有直管段的要求，有的要求长有的要求短，长的直管段，流体比较稳，避免的一些干扰。

4流量计的孔流系数C0和Cv一般范围是多少？他们与那些参数有关？这些参数对孔流系数C0和Cv有何影响？
孔流系数只能从0到1，孔流系数跟流体的流速、粘度、密度都有联系，因为文丘里流量计的流量系数等于液体实际流量与文丘里理论流量之比。

而实际液体在运动中存在水头损失，所以实际流速是较文丘里的流速小的，由于Q=AV得到QくQT的，便得到u是小于1的，如果文丘里流量计较高端，所得值也只能接近1，永远不能大于1
真空恒压过滤实验
1.说明过滤方程中q_e和的意义
Te 与得到当量滤液体积Ve相对应的过滤时间s。

q_e 设想形成一层滤饼，其阻力与过滤介质阻力相等，单位过滤面积通过的滤液量M3/M3
2.过滤介质阻力与那些因素有关？若设其阻力保持不变，而改变操作压力，则q_e值有何变化?
答：虑悬浮液中固体颗粒的含量，颗粒大小的分布范围，过滤介质对滤液澄清程度的影响和过滤速率
3.为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变澄清？
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，滤饼形成后且形成较密的滤饼，使颗粒不易通过。

4.影响过滤速率的主要因素有哪些？
影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。