化工实验(思考题)
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022==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22u 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）。
化工原理实验思考题吐血整理
思考题过滤（1） 通过实验你认为过滤的一维模型是否适用？答：是适用。
用此模型能很好地描述这个过程，且误差小。
（2） 当操作压强增加一倍，其K 值是否也增加1倍？要得到同样的滤液量，其过滤时间是否缩短了1半？答：恒压过滤公式：q ２＋2qqe ＝K τ （4-46）当操作压强增加一倍，其K 值不一定增加一倍。
得到同样的滤液量，其过滤时间不一定是原来的一半。
由于S 的存在。
（3） 影响过滤速率的主要因素有哪些？答：1 压强差P 2，滤饼厚度L 3，悬浮液的性质 4，滤饼的性质 5 悬浮液温度 6 过滤介质的阻力 （4） 滤浆浓度和操作压强对过滤常数K 值有何影响？ 答：滤浆浓度越大，过滤常数K 值越小。
操作压强越大，过滤常数K 值越大。
（5）为什么过滤开始时，滤液常常有点混浊，过段时间后才变清？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道里，迅速发生“架桥现象”，但也会有少量颗粒穿过过滤介质而与滤液一起流走，所以滤液常是浑浊的，随着滤渣的逐渐堆积，过滤介质上面会形成滤饼层，成为有效的过滤介质而得到澄清的滤液（6）若要做滤饼洗涤，管线应怎样安排？需增加什么设备？答：增加通洗涤液 的管路，为了操作方便，最好添加泵。
Sr p K -12φμ∆=Sr p K -12φμ∆=六、传热（1）实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有无影响？有，逆流时温差大，换热效果好，传热效率高（2）蒸汽冷凝过程中，若存在不凝性气体，对传热有何影响？应采取什么措施？不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。
并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。
而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高，还会减少压缩机的使用寿命。
应把握好空气的进入，和空气的质量。
（3）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？答：增加了额外的热阻，使给热系数大为下降。
化工原理实验思考题
化工原理实验思考题对流传热系数的测定1.实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?无影响。
因为Q=αA△t m，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△t m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.蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么措施？不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻，降低了传热速率。
冷凝器必须设置排气口，以排除不冷凝气体。
3.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？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。
4.实验中，所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度？为什么？传热系数k 接近于哪种流体的壁温是靠近蒸汽侧温度。
因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系数，而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度，所以壁温是靠近蒸汽侧温度。
而总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数5.如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？基本无影响。
因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△t均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。
实验五固体流态化实验1.从观察到的现象，判断属于何种流化？2.实际流化时，p为什么会波动？3.由小到大改变流量与由大到小改变流量测定的流化曲线是否重合，为什么？4流体分布板的作用是什么？实验六精馏1．精馏塔操作中，塔釜压力为什么是一个重要操作参数，塔釜压力与哪些因素有关?答（1）因为塔釜压力与塔板压力降有关。
塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起，因而塔板压力降与气体流量（即塔内蒸汽量）有很大关系。
气体流量过大时，会造成过量液沫夹带以致产生液泛，这时塔板压力降会急剧加大，塔釜压力随之升高，因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重要参考依据。
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擦系数λ;他们得到的λ-Re曲线图都不同;例如,由于温度的改变,会影响液体的粘度改变,还有液体密度的改变;因此,摩擦系数的公式中,λ=64μ/ρud=64/Re因此,温度的改变会影响,摩擦系数和雷诺数的改变;因此,他们不是在同一条曲线上,但能反映在同一副图中,作出比较;7、以水为工作流体所测得的λ-Re关系能否适用于其他种类的牛顿型流体为什么不能,因为,每一种流体他们的流体密度还有年度都不同,都会影响摩擦系数λ和雷诺数Re的大小变化,根据公式λ=64μ/ρud=64/Re,在相同的粗糙度管中,得出的关系曲线也是不同的;因此,用水得出的λ-Re关系不能用于其它种类的牛顿型流体;8、测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态有关吗为什么有影响的,因为,不同的放置状态会影响液体的流速;而流速的不同,直接反应在公式λ=64μ/ρud=64/Re,因此他们不同的放置位置,也会影响雷诺数和摩擦系数,虽然,单位体积的流体的沿程损失是一样,就是R1=R2=R3,管内流动总阻力顺势,还是要考虑摩擦系数和流速,因此Wf=λlu平方/2d,直管阻力还要考虑摩擦因素的影响;9、如果要增加雷诺数的范围,可采取哪些答：设备一定时,选用大密度或小粘度的流体；流体一定时,增大管径,二者均可通过调节流体流速得到较大范围雷诺数的状态实验二：离心泵1、分析为什么离心泵启动前要灌泵在启动前为何要关闭调节阀答：离心泵启动前,必须将泵内灌满液体,至泵壳顶部的小排气旋塞开启时有液体冒出为止,以保证泵和吸入管内无空气积存;停泵前亦应先关闭调节阀,以免压出管路内的液体倒流入泵内使叶轮受冲击而损坏;2、分析气缚现象与气蚀现象的区别;答：因泵入口处变径引起气体积存而形成气囊,大量气体吸入泵内,导致吸不上液体的现象,称为气缚现象;当Pk降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速加大而急剧冷凝,使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很、瞬时压力很大的冲击,这种现象称为气蚀;3、根据什么条件来选择离心泵答：1先根据所输送的液体及操作条件确定泵的类型2再根据所要求的流量与压头确定泵的型号3若被输送液体的粘度和密度与水相差较大时,应核算泵的特性参数：流量、压头和轴功率;4、试分析允许汽蚀余量与泵的安装高度的区别;答：离心泵的安装位置与被吸入液体液面的垂直高度,称为安装高度;安装高度的高低直接影响到离心泵能否正常输送液体;为避免发生气蚀,就要求泵的安装高度不超过某一定值,我们采用气蚀余量来表示泵的吸上性能;用气蚀余量确定泵的安装高度;5、当改变流量调节阀开度时,压力表和真空表的读数按什么规律变化答：出口阀门开大时,出口压力减小,压力表读数增大,流量随之增大这是离心泵的一种特性;真空表的读数增大,这是因为随着流量增大,吸水管的压力损失增大,管内压强降低,反映在进口真空表的读数增大注意真空值增大,压强是减小的;百度里的是——真空表负压变大,压力表逐渐减小6、用孔板流量计测流量时,应根据什么选择孔口尺寸和压差计的量程孔板流量计时应选择适当的面积比以期兼顾到U形压差计适宜的读数和允许的压力降7、从你所得的特性曲线中分析,如果要增加该泵的流量范围,你认为可以采取哪些措施允许气蚀余量Hs = 7m,若选用密度比水轻的苯作介质,允许气蚀余量将如何变化为什么若要实现计算机在线测控,应如何选用测试传感器及仪表8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离心泵是靠大气压工作.水泵工作时由电动机带动叶轮高速旋转.在泵体内形成一个低气压区.这样大气压就将低处的水压入进水管中.而泵体中的水又由于离心力被甩到出水管.这样水就源源不断的被抽上来了.如果不灌水排气,管内与管外的气压相等就不能将水抽上来.9启动泵前为什么要先关闭出口阀,待启动后,再逐渐开大而停泵时,也要先关闭出口阀这问上面有离心泵启动时流量最小时,启动电流最小,有利于降低泵启动电流,而旋涡泵属于容积式泵,若启动时出口阀没有关闭,泵出口的压力会很高,严重时将打坏旋涡轮泵的叶轮;3离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关答：特性曲线与管路无关,因为测量点在电机两端,管路的大小,长短与流量无关,只是与流速有关; 4离心泵的流量增大时,压力表与真空表的数值将如何变化为什么答：压力表读数增大,真空表的读数增大;出口阀门开大时,出口压力减小,压力表读数增大,流量随之增大这是离心泵的一种特性;真空表的读数增大,这是因为随着流量增大,吸水管的压力损失增大,管内压强降低,反映在进口真空表的读数增大注意真空值增大,压强是减小的;5离心泵的流量可通过泵的出口阀调节,为什么离心泵在固定的转速下扬程是固定的,调节出口阀就调节了导流面积,可以使用这种方法调节流量;当阀小时,管阻大,电机的有效功率低,流量小；当阀大时,管阻小,电机的有效功率高,流量大;6离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理为什么的进出口通常都安装有阀门,如果有水封装置,可以不必装进口阀门,但流量要使用出口阀门来调节;实验三恒压过滤1在过滤实验中,当操作压强增加一倍时,其Ｋ值是否也会增加一倍当要得到同样的过滤量时,其过滤时间是否缩短了一半答：在过滤实验中,当操作压强增加一倍时,由K=2p1-s/ur0c可见,K值还随r和u黏度影响,而r和u黏度都为实验常数,若考虑滤饼的可压缩性,应计入r随过滤压力的变化,故或受压力影响而变化,所以不能确定K值是否增加一倍；同理,当要得到同样的过滤量时,见书本P105-3-36可见,时间也不一定缩短一半;2为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清因为刚开始时,滤布上没有滤渣阻隔,部分幼细的粉剂通过了过滤层；又或因操作有差,滤布和滤板还没有粘合好,悬浊液没有通过滤布过滤完全,而一会儿之后,留在滤布上的滤饼增厚,同样起到了过滤阻隔作用,把细微的粉状物也隔离在过滤器中;3哪些因素影响过滤速度和过滤压差、比阻、滤液浓度黏度、滤饼厚度有关,关联式子为书本P105-3-36;课本上的题目⑵实验数据中第一点有无偏低或偏高现象怎样解释如何对待第一点数据可见我组实验数据中第一点没有偏高或偏低现象,若有偏高,应由于滤布和滤板未吻合好,两者间或有空气阻隔,若偏低则因滤布上的滤渣较少,甚至在一段时间内出现悬浊液,滤液无阻隔地通过,而使之单位过滤量的时间缩短;⑶△q取大一点好还是取小一点好同一次实验△q不同,所得出的K、qe会不会不同作直线求K及qe时,直线为什么要通过矩形顶边的中点△q应适当的取,估算实验总用时,大概取7~8个点,可平均取或取不同的△q,得出的k、qe影响不大；而因为我们算出来的△t/△q是该过滤量段的平均时间,其值在表示该滤液量中段更显其准确性,所以一般取矩形顶边中点,而一般作图时,可先算出其q的算术平均值,用之作图;⑷滤浆浓度和过滤压强对K有何影响滤浆浓度越大滤浆的黏度也越大,K值将越小；过滤压强的增大,同时影响比阻和压缩指数,但总体来说K值也会随之增大;⑸⑹见资料的第⑴⑶题答案;实验四气-汽对流传热实验1、本实验中空气和蒸气的流向．对传热效果有什么影响答：无影响;因为Q=ɑA△tm.不论冷流体和蒸汽是顺流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△tm不变,而ɑ和A不受冷流体和蒸汽的影响,故传热效果不变;2、在汽－气对流实验中,采用同一换热器,在流体流量及进口温度均不发生变化的时候,两种流体流动方式由逆流改为并流,总传热系数是否发生变化为什么答：发生变化,因为在流体流量及进口温度均不发生变化的条件下,逆流时的对数平均温差恒大于并流时的,且逆流总是优于并流,故总传热系数是会发生变化的;3、在汽－气对流实验中,测定的壁面温度是接近空气侧的温度,还是接近蒸汽侧的温度为什么答：接近蒸汽温度,因为蒸汽冷凝传热膜系数a蒸汽>> a空气;4、环隙间饱和蒸汽的压强发生变化．对管内空气传热膜系数的测越是否会发生影响答：不会发生影响,当汽压强增加时,r和均增加,其它参数不变,所以认为对管内空气传热膜系数的测定无影响书本上的思考题实验五,填料塔1.风机为什么要用旁通阀调节流量答：因为如果不用旁通阀,在启动风机后,风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计;所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量;2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制答：实验数据表明,相平衡常数m很小,液相阻力m/kx也很小,导致总阻力1/ky基本上为气相阻力1/ky 所决定,或说为1/ky所控制,称为气膜控制;3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置液封装置是如何设计的答：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;4. 要提高氨水浓度不改变进气浓度有什么方法又会带来什么问题答：要提高氨水浓度,可以提高流量L,降低温度Ta吸收液浓度提高,气-液平衡关系不服从亨利定律,只能用公式进行计算;5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响Y2如何变化从推动力和阻力两方面分析其原因答：气体量增大,操作线AB的斜率LS/GB随之减小,传质推动力亦随之减小,出口气体组成上升,吸收率减小;实验六精馏塔a在精馏操作过程中,回流温度发生波动,对操作会产生什么影响答:馏出物的纯度可能不高,降低塔的分离效率;b在板式塔中,气体、液体在塔内流动中,可能会出现几种操作现象答:4种:液泛,液沫夹带,漏液c如何判断精馏塔内的操作是否正常合理如何判断塔内的操作是否处于稳定状态答：1看显示的温度是否正常2塔顶温度上升至设定的80摄氏度后,在一个较小的范围内波动,即处于稳定状态d 是否精馏塔越高,产量越大答:不是;因为由 R =L/D可以知道,馏出液的产量与回流比有关,而与塔高无关e精馏塔加高能否得到无水酒精答:不能．因为当乙醇的摩尔质量分数达到 89 . 4 ％时,将与水在 78 . 15 ℃形成恒沸混合物,所以将精馏塔加高也不能得到无水酒精;f结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些答: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g 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;h 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方法是什么答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比1什么是全回流特点在精馏操作中,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;显然全回流操作对实际生产是无意义的;但是全回流便于控制,因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中,常采用全回流操作;3在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定当出现回流现象的时候,就表示塔的操作已稳定;就可以测样液的折射率了;4什么叫灵敏板受哪些因素影响一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰如回流比、进料组成发生波动等,全塔各板的组成发生变动,全塔的温度分布也将发生相应的变化;因此,有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化;在一定总压下,塔顶温度是馏出液组成的直接反映;但在高纯度分离时,在塔顶或塔底相当高的一个塔段中温度变化极小,典型的温度分布曲线如图所示;这样,当塔顶温度有了可觉察的变化,馏出液组成的波动早已超出允许的范围;以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压精馏为例,当塔顶馏出液中含乙苯由%降至90%时,泡点变化仅为0.7℃;可见高纯度分离时一般不能用测量塔顶温度的方法来控制馏出液的质量;仔细分析操作条件变动前后温度分别的变化,即可发现在精馏段或提馏段的某些塔板上,温度变化量最为显着;或者说,这些塔板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏,故将这些塔板称之为灵敏板;将感温元件安置在灵敏板上可以较早觉察精馏操作所受到的干扰；而且灵敏板比较靠近进料口,可在塔顶馏出液组成尚未产生变化之前先感受到进料参数的变动并即使采取调节手段,以稳定馏出液的组成; 5如何确定精馏塔的操作回流比在精馏操作中,由精馏塔顶冷凝器返回塔内的液体流量与送出塔外的馏出量之比称为回流比;操作回流比在全回流和最小回流比间选择,一般取最小回流比的～倍;增大回流比既加大了精馏段的液气比L/V,也加大了提留段的气液比V/L,两者均有利于精馏过程中的传质;最适宜回流比的选取：最小回流比对应于无穷多塔板数,此时的设备费用过大而不经济;增加回流比起初可显着降低塔板数设备费用明显下降补偿能耗增加,再增加回流比所需理论塔板数下降缓慢,此时塔板费用的减少将不足以补偿能耗的增长;此外,回流比的增加也将增大塔顶冷凝器和再沸器的传热面积,设备费用反随回流比的增加而上升;一般最适宜回流比的数值范围是最小回流比的～倍;一般情况下最小回流比Rmin为：Rmin＝xD－yW/yW－xW6冷料对精馏塔操作有什么影响对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失;例如：某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加;这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量;进料分为五种,冷液体进料、饱和液体进料、汽液混合物进料、饱和蒸汽进料和过热蒸汽进料;进料状态不同,q值就不同,直接影响塔内精馏段和提馏段上升气量和下降液体量之间的关系;冷液体进料时q大于1;q 值不影响精馏段操作线,但对提馏段操作线有影响;7塔板效率受哪些因素影响受温度,压强和原料的影响实验七干燥曲线1试分析空气流量或温度对恒定干燥速率、临界含水量的影响答：温度越高,空气流量越小,,恒定干燥速率越高,临界含水量也越大;2恒定干燥条件是指哪些条件要恒定,完成本实难要测取哪些数据答：指空气的温度、湿度、速度和与物料的接触状况都不变;本实实验要测相同时间间隔物料的重量变化、干燥速率、干球温度、湿球温度、干燥面积、框架重量;3如果气速温度不同时,干燥速率曲线有什么变化如果气速温度增大,恒定干燥速率也增高,Xc变大,干燥将愈早由恒速转入降速阶段,图形总趋势不变,BC段时间变短,CD段时间变长;实验8、9雷诺实验1、流体的流动类型与雷诺数的值有什么关系答：根据实验,流体在圆形直管内流动,Re≤2000有的资料达到2300时属于层流；Re ＞4000时则一般为湍流;Re在2000~4000之间时,流动处于一种过渡可能是层流,可能是湍流,或是二者交替出现,主要由外界条件所左右;2、为什么要研究流体的流动类型它在化工过程中有什么意义答：研究流体流动类型是一个基本学科的重要组成部分,在分类上层流流与湍流两种流体流动方式所产生的效果是不同的,在这方面还要运用到“流体力学”方面的知识,比如,层流是流体在流动时比较常见的流动方式,它所产生的效率即所作的功是比较稳定、持续的,而湍流是流体一种旋转的流动,由于,流体旋转流动时其旋转的中心容易形成“真空”旋涡,使一些杂质被分离,所以,研究流体流动类型对任何加工行业都有很好的作用;研究流体流动的类型在化工过程的意义在于可以解决流体流动中的能量消耗计算问题,以便设计管路系统和泵、风机等的选择;在航空工业领域对飞机外形的设计,发动机的研制,进行风洞实验等都有很重要是实用意义;。
化工原理实验思考题
离心泵特性能曲线与串并联总特性曲线的测定1、流体流经离心泵所获能量以何种方式存在：1、动能2、位能3、静压能2、开启离心泵有时候不出水，为什么？怎么办？不能形成真空，发生气缚，打开所有开关，灌水排气。
3、试述离心泵并联线路及仪表作用。
（对照装置）4、试述离心泵并联线路及仪表作用。
（对照装置）5、离心泵并联时两泵相同的参数是什么？扬程―出口压力6、离心泵串联时两泵相同的参数是什么？流量7．为什么在启动时要关闭出口阀门？离心泵在零载荷启动时功率最小，从而保护电机。
8．流量如何测得？用体积法，见装置9、阀门何方向为开启逆时针1、在进行测试系统排气时，是否应该关闭系统的出口的阀门？为什么？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、如何检测测试系统内的空气已经被排除干净？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。
5、用出口阀来调节流量的原理是什么？它有什么优缺点？原理同“离心泵的流量为什么可以通过出口阀门的调节加以改变”。
它的优缺点：优点为调节流量快捷简便，且流量可连续变化，适合于化工连续生产的特点；缺点：当阀门关小时，因流动阻力加大，需要额外多消耗一部分能量，不经济。
6、正常工作的离心泵，在进口处设置阀门是否合理。
为什么？不合理，因为在离心泵启动前，若进口阀打开，泵内的流体会流回储液槽，启动离心泵后易发生气缚现象。
7、为什么在离心泵的进口管下安装底阀，安装底阀后，管路的阻力损失是否会加大？你可否能提出更好的方案？离心泵的底阀是单向阀，可防止启动前灌入的液体从泵内流出，安装底阀后，管路的流动阻力将增大，可将离心泵安装在液面以下。
1、离心泵的启动过程：打开灌水阀和排气阀以灌水排气，关闭出口阀门并启动离心泵，调节出口阀门的开度即可控制流量2.离心泵启动时,打不出水是什么原因?什么叫”气缚”?什么叫”气蚀”?如何避免这些现象的发生?离心泵启动时,打不出水有如下原因：（1）启动前没有灌水排气（2）排出管路阀门关闭（3）吸入管路阀门关闭气缚：如果离心泵在启动前泵壳和吸入管道内未充满液体，即存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多，不能形成足够大的真空度，低位槽内液体不能被吸入泵内，这种现象叫气缚。
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。
固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。
在这种平衡状态下，固体与液体之间的物质转移速率相等，即没有净物质的转移。
实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。
实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。
饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中，稳定搅拌直至达到平衡状态，然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。
过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度，然后迅速冷却溶液，通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。
2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。
界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成，可以在液体界面上形成吸附层。
在这个吸附层中，疏水基团朝向液体内部，亲水基团朝向液体表面。
界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。
乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起，并形成均匀的乳状液体。
界面活性剂的亲水基团与水相结合，疏水基团与油相结合，使得油相分散在水相中，形成小液滴。
由于界面活性剂的存在，油相液滴之间的相互作用力受到减弱，从而维持乳液的稳定性。
分散是将固体微粒均匀分散在液体中，并保持其分散状态。
界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合，疏水基团与固体微粒表面结合，使得固体微粒分散在液体中。
界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力，阻止微粒的聚集，并维持其分散状态。
3. 解释萃取的原理，并说明相应的实验方法。
萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。
它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。
萃取的原理基于两相系统的分配平衡，一般包括有机相和水相。
在混合物中，溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配，从而实现分离。
当溶液在两相之间达到平衡时，溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。
实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。
单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中，然后通过分离两相来分离目标物质。
化工原理实验思考题
化工原理实验思考题 Revised by BETTY on December 25,2020实验1 流体阻力实验本实验用水为工作介质做出的λ－Re 曲线，对其它流体能否使用为什么答：适用。
因为光滑管的阻力系数λ只与雷诺数Re有关,故对其他的流体一样适用。
本实验是测定等径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管，从测量两取压点间压差的倒置 U 型管读数 R 到ΔPf 的计算过程和公式是否与水平管完全相同为什么答：过程一样，公式（通式）相同，R 值的计算结果不同。
通式：p1 p2 = ( ρ A ρ B ) gR + ρ B gz 水平放置：垂直放置： z=0p1 p2 = ( ρ A ρ B ) gRz=L（管长）p1 p2 = ( ρ A ρ B ) gR + ρgL在不同设备上（包括相对粗糙度相同管径不同）、不同温度下测定的数据是否能关联在一条曲线上为啥么答：不能，因为粗糙度和或管径任何一个发生变化都会影响λ的值，而Re与流体的密度和粘度有关，密度与粘度与温度有关，所以会影响Re的值。
因此在不同设备上（包括相对粗糙度相同管径不同）、不同温度下测定的数据不能关联在同一曲线上。
实验2 伯努利实验管内空气泡会干扰实验现象，请问怎样排除？答：若空气泡在流体流动的导管中出现，则将出口阀慢慢关小使流速减小，在迅速将出口阀调大，赶走气泡。
减小流量，使测压管内的水溢出以排除气泡。
调节实验导管出口阀，使导管内水的流速足够大。
试解释所观察到的现象。
答：a导管内水的流速增加，各液柱高度减小，这是因为流速增加，水的动能增加，增加的动能由静压能转化而来，所以液柱的高度会减小。
b在保持溢流状态时，流速一定，则液柱高度稳定，而水槽未保留溢流状态时，则液柱高度会逐渐下降，这是由于水槽液位下降，使导管内液体流速发生改变，所以液柱高度会变化。
实验结果是否与理论结果符合？解释其原因。
答：不符合，理论结果是在流体为理想流体的基础上得到的，而实际流体在流动过程中有阻力损失。
化工基本知识实验思考题
1·离心泵特性曲线的测定1`泵壳的作用是：(b.f)a.汇集能量b.汇集液体c.汇集热量d.将动能转化为位能e.将动能转化为压头损失能f.将动能转化为静压能g.将位能转化为动能h.将静压能转化为动能i.将静压能转化为位能j.将静压能转化为压头损失能2`轴封的作用是：(c)a.减少高压液体漏回泵的吸入口b.减少高压液体漏回吸入管c.减少高压液体漏出泵外d.减少高压液体漏出管外e.减少高压液体漏入排出管3`密封环的作用是：(e)a.减少液体吸入量b.减免高压液体吸入量c.减免高压液体漏出泵外e.减免高压液体漏回吸入口f.减免高压液体漏回泵的吸入管4`叶轮的作用是：(d)a.传递动能b.传递位能c.传递静压能d.传递机械能5`离心泵是由：______、______、______、______、和______五个主要部件所组成的。
(b.f.j.m.o)a.吸入阀b.叶轮c.吸入管d.真空表e.转速表f.泵壳g.出口阀h.泵轴i.压力表j.密封环k.功率表l.出口管m.轴封装置n.流量计o.平衡盘装置6`离心泵的流量又称为：(b)a.吸液能力b.送液能力c.漏液能力d.处理液体的能力7`泵能给予______液体的能量称为泵的扬程。
(c)a.1千克b.1摩尔c.1牛顿d.1立方米e.1千帕8`每秒钟泵对_____所作的功，称为有效功率。
(b)a.泵轴b.输送液体c.泵壳d.叶轮9`泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的______计算轴功率N，取（1.1-1.2）N作为选电机的依据。
(c)a.最大扬程b.最小扬程c.最大流量d.最小流量10`离心泵性能的标定条件是：(d)a.0℃,101.3kPa的空气b.20℃,101.3kPa的空气c.0℃,101.3kPa 的清水d.20℃,101.3kPa的清水11`为了防止____现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。
(a)a.电机烧坏b.叶轮受损c.气缚d.气蚀12`由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程______。
化工原理实验思考题
流化床干燥1、固体流态化的过程包括固定床流化床气力输送2、下列叙述正确的是固体颗粒层用气体进行的流态化的形式为聚式流l化固体颗粒层用液体进行的流态化的形式为散式流l化3、聚式流o床的不正常操作现象主要有沟流与节涌l其中沟流产生的原因颗粒粒度小气流速度小分布板开孔率小4、聚式流o床的不正常操作现象主要有沟流与节涌l其中节涌产生的原因为颗粒粒度大气流速度大床层高径比大5、在实验过程中l空气m过预热器后，未发生变化的参数为湿度6、在实验过程中l测得的床层温度与物料表面温度较为近似，在恒速干燥阶段，其值与下列选项中的哪些参数相同：湿球温度绝热饱和湿度7、在干燥过程中l若增加干燥介质空气的流速，则有气速增加，物料的干燥速度变大气速增加，临界湿含量的值变大气速增加，平衡湿含量的值不变8、在实验过程中l若进口空气的性质恒定，预热器的出口温度越高，则干燥速度越高临界湿含量越高9、在降速干燥阶段，若空气的干球温度为t，湿球温度为tW，露点为td，物料表面温度为tm，则有tm > tw10、在干燥过程中l若待干燥物料一定，改变干燥介质空气的性质，下列参数不发生变化的是结合水分气体扩散系数1、下面操作正确的是。
开始测量数据后，不要改变水浴温度。
测量过程中泵要一直开启。
2、实验中使用的游标卡尺的精度为。
0.1mm吸收系数1、下列关于体积传质系数与液泛的关系正确的是：Kya随液泛程度先增加后减少2、正确应用亨利定律与拉乌尔定律计算的过程是：吸收计算应用亨利定律精馏计算应用拉乌尔定律3、判别填料塔压降Δp与气速u和喷淋量l的关系：u越大，Δp越大l越大，Δp越大4、判断下列诸命题是否正确？喷淋密度是指单位时间通过单位面积填料层的液体体积5、干填料及湿填料压降-气速曲线的特征：对干填料u增大△P/Z增大对湿填料u增大△P/Z增大6、测定压降-气速曲线的意义在于：选择适当的风机7、测定传质系数kya的意义在于：计算填料塔的高度确定填料层高度8、为测取压降-气速曲线需测下列哪组数据？测塔压降、空气转子流量计读数、空气温度、空气压力和大气压9、传质单元数的物理意义为：反映了物系分离的难易程序它反映相平衡关系和进出口浓度状况10、HoG的物理意义为：它仅反映设备效能的好坏（高低）11、温度和压力对吸收的影响为：T增高P减小，Y2增大X1减小T降低P 增大，Y2减小X1增大12、气体流速U增大对KYa影响为：U增大，KYa增大一、精馏（乙醇—水）实验1、精馏操作回流比: 越大越好越小越好2、精馏段与提馏段的理论板: 不一定精馏段比提馏段多或少3、当采用冷液进料时,进料热状况q值: q>14、全回流在生产中的意义在于：用于开车阶段采用全回流操作产品质量达不到要求时采用全回流操作用于测定全塔效率5、精馏塔塔身伴热的目的在于：防止塔的内回流6、全回流操作的特点有：F=0，D=0，W=07、本实验全回流稳定操作中，温度分布与哪些因素有关？当压力不变时，温度分布仅与组成的分布有关8、判断全回流操作达到工艺要求的标志有：浓度分布基本上不随时间改变而改变温度分布基本上不随时间改变而改变9、塔压降变化与下列因素有关：气速塔板型式不同10、如果实验采用酒精-水系统塔顶能否达到98%（重量）的乙醇产品？(注:95.57%酒精-水系统的共沸组成) 若进料组成大于95.57% 塔釜可达到98%以上的酒精若进料组成大于95.57% 塔顶不能达到98%以上的酒精11、冷料回流对精馏操作的影响为：XD增加，塔顶T降低12、当回流比R<Rmin时，精馏塔能否进行操作？能操作，但塔顶得不到合格产品13、在正常操作下，影响精馏塔全效率的因素是：物系，设备与操作条件14、精馏塔的常压操作是怎样实现的？塔顶成品受槽顶部连通大气15、全回流操作时，回流量的多少受哪些因素的影响？受塔釜加热量的影响16、为什么要控制塔釜液面高度？为了防止加热装置被烧坏为了使精馏塔的操作稳定为了使釜液在釜内有足够的停留时间17、塔内上升气速对精馏操作有什么影响？上升气速过大会引起液泛上升气速过大会造成过量的液沫夹带上升气速过大会使塔板效率下降18、板压降的大小与什么因素有关？与上升蒸气速度有关与塔釜加热量有关。
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022==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22u 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 2222d c u u =22ab u ρcd p ρab p 22u d l H f ⋅⋅=λ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。
化工原理实验思考题答案
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。
2这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速F0时动压头H动牛0, 流体没有运动就不存在阻力，即2 h f=O,由于流体保持静止状态也就无外功加入，既S=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(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2 h 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艺h f 就越大，就直管阻力公式可以看出I2H f -—与管长I 呈正比。
d 23. 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I 2-—计算流量计阀门半开和全开 A 点以d 2及C 点所处截面流速大小。
A 点半开时的流速:1. 根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象，列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程，并提供数据完整的原始数据表。
答：根据观察流态，层流临界状态时流量为90 ( l/h )2 2 2位高度 H 比u ^u^b_p cL_paL答：注：A 点处的管径d=(m) ;C点处的管径d=(m)U A 半3600d 2 36000.01452Vs 40.16 4 3600 d 2 36000.01452Vs 4 0.08 4 3600d 236000.0122Vs 40.16 43600 d 2 36000.01220.135 (m/s ) Vs 0.08 44A 点全开时的流速:0.269 (m/s )U A全C 点半开时的流速:0.1965 (m/s )C 点全开时的流速:U c全实验二: 雷诺实验0.393 (m/s )U c半3V s90 102.5 10 5(m 3/s)3600u — —21 0.1514(m/s)A 0.0145同理，根据雷诺实验测定的读数计算其余各点的流量、流速和雷诺准数如原 始数据表所述。
化工原理实验思考题
化工原理实验思考题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ本实验用水为工作介质做出的λ－Ｒe 曲线，对其它流体能否使用?为什么？答: 适用。
因为光滑管的阻力系数λ只与雷诺数Re有关,故对其他的流体一样适用。
本实验是测定等径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管,从测量两取压点间压差的倒置U型管读数R 到ΔPf 的计算过程和公式是否与水平管完全相同?为什么？答:过程一样,公式（通式）相同,R 值的计算结果不同。
通式:p1 − p2=( ρ Ａ− ρ B ) gR ＋ρ B gｚ水平放置：垂直放置：z=０p1 − p2 =( ρ A − ρ B ) gＲz=Ｌ(管长）p1 −p2 =( ρ A − ρ B ）ｇR ＋ρgL在不同设备上(包括相对粗糙度相同管径不同）、不同温度下测定的数据是否能关联在一条曲线上?为啥么？答：不能,因为粗糙度和或管径任何一个发生变化都会影响λ的值,而Re与流体的密度和粘度有关，密度与粘度与温度有关,所以会影响Re的值。
因此在不同设备上(包括相对粗糙度相同管径不同)、不同温度下测定的数据不能关联在同一曲线上。
实验2 伯努利实验管内空气泡会干扰实验现象,请问怎样排除?答：若空气泡在流体流动的导管中出现，则将出口阀慢慢关小使流速减小，在迅速将出口阀调大,赶走气泡。
减小流量，使测压管内的水溢出以排除气泡。
调节实验导管出口阀，使导管内水的流速足够大。
试解释所观察到的现象。
答:a导管内水的流速增加,各液柱高度减小，这是因为流速增加，水的动能增加，增加的动能由静压能转化而来,所以液柱的高度会减小。
b在保持溢流状态时,流速一定,则液柱高度稳定,而水槽未保留溢流状态时，则液柱高度会逐渐下降，这是由于水槽液位下降,使导管内液体流速发生改变，所以液柱高度会变化。
实验结果是否与理论结果符合?解释其原因。
化工原理实验思考题
实验一伯努利方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线（P-P）沿程可升可降。
而总水头线（E-E）沿程只降不升。
这是因为水在流动过程中，依据一边界条件，动能和势能可相互转换。
测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低。
测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有 hw1-2>0，故 E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？答：有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水E相应减小，故的减小更加显著。
（2）测压管水头线（P-P的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？答：测点2、3位于均匀流断面（如图），测点高差0.7cm，HP= 均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm），表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。
4、试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。
化工原理实验思考题——2023年整理
1·离心泵特性曲线的测定1`泵壳的作用是：(b.f)a.汇集能量b.汇集液体c.汇集热量d.将动能转化为位能e.将动能转化为压头损失能f.将动能转化为静压能g.将位能转化为动能h.将静压能转化为动能i.将静压能转化为位能j.将静压能转化为压头损失能2`轴封的作用是：(c)a.减少高压液体漏回泵的吸入口b.减少高压液体漏回吸入管c.减少高压液体漏出泵外d.减少高压液体漏出管外e.减少高压液体漏入排出管3`密封环的作用是：(e)a.减少液体吸入量b.减免高压液体吸入量c.减免高压液体漏出泵外e.减免高压液体漏回吸入口 f.减免高压液体漏回泵的吸入管4`叶轮的作用是：(d)a.传递动能b.传递位能c.传递静压能d.传递机械能5`离心泵是由：______、______、______、______、和______五个主要部件所组成的。
(b.f.j.m.o)a.吸入阀b.叶轮c.吸入管d.真空表e.转速表f.泵壳g.出口阀h.泵轴i.压力表j.密封环k.功率表l.出口管m.轴封装置n.流量计o.平衡盘装置6`离心泵的流量又称为：(b)a.吸液能力b.送液能力c.漏液能力d.处理液体的能力7`泵能给予______液体的能量称为泵的扬程。
(c)a.1千克b.1摩尔c.1牛顿d.1立方米e.1千帕8`每秒钟泵对_____所作的功，称为有效功率。
(b)a.泵轴b.输送液体c.泵壳d.叶轮9`泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的______计算轴功率N，取（1.1-1.2）N作为选电机的依据。
(c)a.最大扬程b.最小扬程c.最大流量d.最小流量10`离心泵性能的标定条件是：(d)a.0℃,101.3kPa的空气b.20℃,101.3kPa的空气c.0℃,101.3kPa的清水d.20℃,101.3kPa的清水11`为了防止____现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。
(a)a.电机烧坏b.叶轮受损c.气缚d.气蚀12`由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程______。
（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。
化工思考题
1.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？
答案：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.
2.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?
答案：可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。
应该是类似平行的曲线，但雷诺数本身并不是十分准确，建议取中间段曲线，不要用两边端数据。
雷诺数本身只与速度，粘度和管径一次相关，不同流体的粘度可以查表。
3.在不同设备上( 包括不同管径) ，不同水温下测定的λ～Re 数据能否关联同一条曲线？
答案: 一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。
另外，不要奢望可以做出一个多项式之类的好的曲线，这是不可2.一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。
4如何检测管路中空气是否排干净？
答案：在流动测定中气体在管路中，对流动的压力测量产生偏差，在实验中一定要排出气体，让流体在管路中流动，这样流体的流动测定才能准确。
当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。
5.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?
答案：应该关闭。
应为这样可以把管道中的气泡全部排出。
（2）蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响？应采取什么措施？答：不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。
会引起机器损坏的现象。
措施：应打开不凝气排空阀。
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022==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22u 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）。
（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1 流体流动阻⼒测定1. 启动离⼼泵前，为什么必须关闭泵的出⼝阀门？答：由离⼼泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最⼩，电动机负荷最⼩，不会过载烧毁线圈。
2. 作离⼼泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满⽔以防⽌⽓缚现象发⽣，⽽阻⼒实验对泵灌⽔却⽆要求，为什么？答：阻⼒实验⽔箱中的⽔位远⾼于离⼼泵，由于静压强较⼤使⽔泵泵体始终充满⽔，所以不需要灌⽔。
3. 流量为零时，U 形管两⽀管液位⽔平吗？为什么？答：⽔平，当u=0时柏努利⽅程就变成流体静⼒学基本⽅程：21212211,,Z Z p p g p Z g P Z ==+=+时当ρρ4. 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。
5. 为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？答：因为对数可以把乘、除变成加、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。
7. 读转⼦流量计时应注意什么？为什么？答：读时，眼睛平视转⼦最⼤端⾯处的流量刻度。
如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有误差。
8. 假设将本实验中的⼯作介质⽔换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？答：压强相等，理想流体u=0，磨擦阻⼒F=0，没有能量消耗，当然不存在压强差。
,2222222111g u g p Z g u g P Z ++=++ρρ∵d 1=d 2 ∴u 1=u 2 ⼜∵z 1=z 2（⽔平管）∴P 1=P 29. 本实验⽤⽔为⼯作介质做出的λ－Re 曲线，对其它流体能否使⽤？为什么？答：能⽤，因为雷诺准数是⼀个⽆因次数群，它允许d 、u 、ρ、变化。
化工原理实验课后思考题
5流体流动阻力的测定实验(1)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：平衡阀是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。
(2)为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？答：因为对数可以把乘、除变成加、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。
（3）涡轮流量计的测量原理时是什么，在安装时应注意哪些问题？答：涡轮流量计通过流动带动涡轮转动，涡轮的转动通过电磁感应转换成电信号，涡轮转速和流量有正比关系，通过测量感应电流大小即可得到流量大小。
涡轮流量计在安装时必须保证前后有足够的直管稳定段和水平度。
(4)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；（5）结合本实验，思考一下量纲分析方法在处理工程问题时的优点和局限性答：优点：通过将变量组合成无量纲群，从而减少实验自变量的个数，大幅地减少实验次数，避免大量实验工作量。
具有由小及大由此及彼的功效。
局限性：并不能普遍适用。
6离心泵特性曲线的测定实验（1）离心泵在启动前为什么要引水灌泵？如果已经引水灌泵了，离心泵还是不能正常启动，你认为是什么原因？答：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机（2）为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关？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。
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实验一流体流动型态及临界雷诺数的测定
影响流体流动形态的因素有哪些？
雷诺数Re如何计算？（取一组实验数据为例）。
实验测得的下临界雷诺数是多少？上临界雷诺数是多少？与理论值有偏差的原因是什么？实验操作的注意事项有哪些？
如何根据实验现象判断流体流动形态？
如何保证实验时有稳定的压头？
转子流量计是否需要标定？
实验二气体流量测定与流量计标定
湿式气体流量计使用时应注意什么？
校验流量计时应注意什么？（应记录那些数据）
本实验中，哪个流量计是容积式的？哪个流量计是定截面变压差式的？哪个是变截面定压差的？
气体转子流量计标定的条件是什么？液体转子流量计标定的条件是什么？
计算：湿式气体流量计示值是5L时，其实际体积流量是多少？
毛细管流量计A刻度处的体积流量是多少？
转子流量计0.12m3/h刻度处的体积流量应为多少？
实验三流体流动阻力的测定
测压导管测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验结果有无影响？为什么？
实验中A、C点静压头的关系是什么？
A、B、C三点处冲压头（全压头）的关系是什么？
3、如何根据测定的实验数据计算管径放大局部阻力hl?
如何根据测定的实验数据计算管径放大局部阻力系数ζ？
4、如何根据测定的实验数据计算管径缩小局部阻力hl?
如何根据测定的实验数据计算管径缩小局部阻力系数ζ？
5、计算管径放大或缩小局部阻力系数时，应采用粗管还是细管中的流速？
实验四液—液热交换总传热系数及膜系数的测定
实验注意事项有哪些？
使用热电偶应注意什么？
计算：对数平均温度差
计算：热交换速率
计算：冷水的质量流量
计算：基于管外表面的总传热系数K0
计算：管内对流传热的平均温度差（T-Tw）m;
计算：管内对流传热系数α
对流传热系数α的关联式中(、λ、ρ等物性参数应按哪个温度求取？
管内热流体对流传热系数α的关联式中m的理论值应是多少？
实验五填料吸收塔的操作和吸收系数的测定
水吸收二氧化碳过程中的控制步骤是什么？
反应吸收性能的主要参数是什么？
影响吸收系数的因素有哪些？
填料吸收塔塔底为什么必须设置液封装置？液封装置是如何设计的？
在不改变进塔气体浓度的前提下，如何提高出塔溶液浓度？
当气体温度和吸收剂温度不同时，应按哪种温度计算亨利系数？
本实验采用什么方法测定塔底吸收液的浓度？
实验六填料塔分离空气中的氨
在不改变进塔气体浓度的前提下，如何提高出塔氨水浓度？
相平衡系数与亨利系数的关系是什么？
氨的去除率如何计算？说明提高氨去除率可以采取哪些措施。
吸收系数KYa、传质单元数NOG、传质单元高度HOG分别如何计算？
气体转子流量计测量氨气的流量是否需要校正？
本实验采用什么方法测定塔底吸收液的浓度？选用的指示剂是什么？
实验七板式塔塔板性能的测定
气体通过干板时塔板压降与空塔气速的关系；空塔气速如何计算？
气体通过塔板时，压力降包括哪两部分？
气体通过塔板时，塔板压降和气液两相的接触与混合状态与哪些因素有关？
塔板上有哪些不正常的操作现象？原因是什么？如何处理？
对于确定形式和结构的塔板，确定适宜的操作区域和气液两相的接触状态，从而获得较高的传质效率；
在双对数坐标中绘出塔板压降与空塔气速的关系，并指出A、B、C、D点分别对应塔板上的操作状态；喷淋密度如何计算？
实验装置上，孔板流量计同时连接水柱压差计和汞柱压差计，为什么？
通过孔板流量计测量空气流量需要测量哪些参数？写出孔板流量计测量空气流量的计算公式。
实验八连续精馏实验
精馏塔中有哪些不正常的操作状况？原因是什么（影响因素有哪些）？如何处理？
全塔效率（总板效率）如何计算？影响板效率的因素有哪些？
精馏塔自上而下温度如何分布？
本实验取样后采用什么方法分析样品的组成？
用阿贝折光仪测定样品组成时应注意什么问题？
什么是全回流？全回流时的操作特征是什么？全回流操作在生产中的意义？
全回流时，回流比是多少？操作线方程的表达式是什么？
摩尔分率和质量分率的换算；
通过作图法求理论塔板数。
10、使用离心泵应注意什么？
11、如何判断精馏操作是否达到稳定？。