化工原理思考题
化工原理思考题汇总
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,漏液网上答案:5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1c、气-液相 0<Δ<1d、冷液Δ>1e、过热蒸汽Δ<0(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:否(e)精馏塔加高能否得到无水酒精?答:`不能,(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,设备散热情况等第二种答案:1.进料组份是否稳定2、塔釜加热器热源是否稳定键;3、塔压控制是否稳定(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。
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以及答案
化工原理实验思考题以及答案1.什么是判断流体流动类型的依据,它的计算式是什么?其在什么范围内为湍流,在什么范围内为层流?答:判断流体流动类型的依据是雷诺数,它的计算式是Re 当Re4000时,形成湍流,当Re≤20XX年时为层流。
2.在雷诺演示实验中,为什么要将顶上水槽内的液面维持恒定?答:为了保持水压稳定从而使流速稳定。
对于一定温度的流体,在特定的圆管内du , 流体在直圆管内流动时,流动,雷诺准数只与流速有关。
本实验是改变水在管内的速度,观察不同雷诺准数下流体流型的变化。
要想观察不同雷诺数下的流体类型,那么在某一雷诺准数下的流速要维持恒定。
假如顶上水槽的液面不断变化,那么管中流体的流速也会不断改变,无法达到实验要求。
所以,顶上水槽内的液面要维持恒定。
3.液液萃取实验的原理是什么?实验中塔高的计算方法是什么?答:液液萃取实验的原理是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
萃取塔的有效接触高度H HOR NOR NOR xF xRxm4.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数?取样位置在何处?答:测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度,分别在塔顶回流液处、塔底处取样;同时还应已知相平衡关系,全塔实际板数。
测定全回流单板效率要测定yn、yn+1、xn;分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样;同时还应已知相平衡关系。
5.筛板精馏塔实验中,查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值?答:应取进料液的泡点温度作为定性温度。
6.过滤的基本原理是什么?影响过滤速度的主要因素有那些?答:过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程,即在外力的作用下,悬浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层,从而实现固、液分离。
影响过滤速度的主要因素有压力差△p,滤饼厚度L,滤饼和悬浮液的性质、组成、特性,悬浮液温度,过滤介质的阻力等。
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
、进行测试系统地排气工作时,是否应关闭系统地出口阀门?为什么?
答:在进行测试系统地排气时,不应关闭系统地出口阀门,因为出口阀门是排气地通道,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.文档收集自网络,仅用于个人学习
答:不是地,θΔμ(), θ是代表过滤速率,它随着过滤地进行,它是一个逐渐减少地过程,虽然Δ增大一倍,表面上是时间减少一倍,单过滤速率减少,所以过滤得到相同地滤液,所需地时间不是原来地一半,比一半要多.文档收集自网络,仅用于个人学习
实验七、蒸汽—空气总传热系数地测定
、在测定传热系数时,按现试验流程,用管内冷凝液测定传热速率与用管外冷却水测定传热速率哪种方法更准确?为什么?如果改变流程,是蒸汽走环隙,冷却水走管内,用哪种方法更准确?答:文档收集自网络,仅用于个人学习
流体流动阻力实验
一、在本实验中必须保证高位水槽中始终有溢流,其原因是:
、只有这样才能保证有充足地供水量.
、只有这样才能保证位压头地恒定.
、只要如此,就可以保证流体流动地连续性.
二、本实验中首先排除管路系统中地空气,是因为:
、空气地存在,使管路中地水成为不连续地水.
、测压管中存有空气,使空气数据不准确.
、离心泵地特性曲线是否与连接地管路系统有关?
答:离心泵地特性曲线与管路无关.当离心泵安装在特定地管路系统中工作时,实际地工作压头和流量不仅与离心泵本身地性能有关,还与管路地特性有关.文档收集自网络,仅用于个人学习
、离心泵流量增大时,压力表与真空表地数值如何变化?为什么?
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。
化工原理课本思考题
第一章 流体流动1. 如何利用伯努力方程测量等直径直管的机械损失?测量什么量?如何计算?在测量机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所测结果是否相同?答:2. 何谓牛顿黏性定律?流体黏性的本质是什么?答:3. 何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流?答:层流(或滞流):流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,质点无径向脉动,质点之间互不混合;湍流(或紊流) :流体质点除了沿管轴方向向前流动外,还有径向脉动,各质点的速度在大小和方向上都随时变化,质点互相碰撞和混合。
1. 判断流型 Re ≤2000时,流动为层流,此区称为层流区; Re ≥4000时,一般出现湍流,此区称为湍流区;2000< Re <4000 时,流动可能是层流,也可能是湍流,该区称为不稳定的过渡区。
4. 一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳态流动,当水温升高时,Re 将如何变化?答:5. 在流体质点运动方面以及圆管中的速度分布方面,层流与湍流有什么不同?答:6. 哈根-泊谡叶方程式是在什么条件下利用什么原理推导的?它能说明什么问题?答:7. 何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?答:8. 如何从哈根-泊谡叶方程式推导出流体在直管中作层流流动时的摩擦阻力损失计算式?其摩擦系数如何计算?答:9. 摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关联图分为4个区域。
每个区域中,摩擦系数与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失与流速的一次方成正比?哪个区域的摩擦损失与流速二次方成正比光滑管流动时的摩擦损失与流速几次方成正比?答:10. 在皮托测速管测量管中流体的点速度时,需要用液柱压差计测量什么压力与什么压力之差值?答:第二章 流体输送机械1. 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体?启动后,液体在泵内是怎样提高压力的?泵入口的压力处于什么状态?答:2. 离心泵的主要性能参数有哪些?其定义与单位是什么?答:3. 离心泵的特性曲线有几条?其曲线形状是什么样子?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门?答:4. 什么是液体输送机械的扬程(压头)?离心泵的扬程与流量关系是怎样测定的?液体的μρu d Re =流量,泵的转速,液体的黏度对扬程的影响?答:5.离心泵操作系统的管路特性方程是怎样推导的?它表示什么与什么之间的关系?答:6.离心泵的工作点是怎样确定的?流量的调节有哪几种常用方法?答:7.何谓离心泵的汽蚀现象?如何防止发生汽蚀现象?答:8.往复泵的流量由什么决定?与管路情况是否有关系?答:9.往复泵的扬程(泵对液体的提供压头)与什么有关?最大允许扬程是由什么决定的?答:10.何谓通风机的全风压?其单位是什么?如何计算?答:11.通风机的全风压与静风压及动风压有什么关系?答:第三章沉降与过滤1. 固体颗粒与流体相对运动时的阻力系数在层流区(斯托克斯区)与湍流区(牛顿区)有何不同?答:2. 球形颗粒在流体中从静止开始沉降,经历哪两个阶段?何谓固体颗粒在流体中的沉降速度?沉降速度受哪些因素影响?答:3. 固体颗粒在流体中沉降,其雷诺数越大,流体黏度对沉降速度的影响如何?答:4. 固体颗粒在流体中沉降,其沉降速度在层流区(斯托克斯沉降区)和湍流区(牛顿沉降区)与颗粒直径的关系?答:5. 某微小颗粒在水中按斯托克斯定律沉降,试问在50°水中的沉降速度与在20°水中的沉降速度比较,有何不同?答:6. 利用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒,其分离条件是什么?答:7. 何谓临界粒径?答:8. 用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒,当临界粒径与临界沉降速度为一定值时,含尘气体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系?答:9. 何谓离心分离因数?提高离心分离因素的途径是什么?答:11.要想提高过滤速率,可采取哪些措施?答:第四章传热第六章蒸馏。
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。
化工原理思考题
化工原理思考题(共6页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-思考题第一章1-1 真空度、表压和绝对压力之间有何关系1-2 气体和液体的密度如何计算1-3 流体静力学中等压面如何确定,其原理可以在哪些方面得以应用1-4 如何进行实际流体的机械能衡算伯努利方程式的应用1-5 利用伯努利解题时应注意事项1-6 流体在管内流动的速度分布如何1-7 如何计算流体在管内的的流动摩擦阻力1-8 管路计算所涉及的主要原理有哪些如何进行设计和操作计算1-9 各种流量计的测量原理以及优缺点第四章传热1. 传热过程有哪三种基本形式它们之间主要不同点是什么答:(1) 包括传导、对流和辐射;(2) 热传导是依靠分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动所产生的热传递现象,系统内传热的各部分之间不发生相对位移;热对流是流体内存在温度差的各部分通过质点相对位移和混合而将热量由一处传至另一处的热量传递过程;热辐射是一种以电磁波形式传递热量的现象,可以在真空中传递,无需任何介质,而且伴有能量形式的转化,即发射时从热能转化为辐射能,被吸收时又从辐射能转化为热能。
2. 试说明热导率、对流传热系数和总传热系数的物理意义、单位和彼此间的区别。
答:(1) 热导率在数值上等于单位温度梯度下的热通量。
因此,热导率是表征物质导热能力的参数,为物质的物理性质之一,其值越大,物质的导热性能越好,单位W/(m·℃);对流传热系数不是物质的属性,而是对流传热过程简化处理得到的参数,包含影响过程的诸多因素,各种情况下的对流传热系数尚不能完全通过理论推导得出计算式,通常需实验测定,单位W/(m2·℃);K值是衡量换热器性能的重要参数,由间壁两侧的流体对流传热过程和间壁的传导过程共同决定的,欲强化传热,提高K值,必须设法减小控制热阻值,单位W/(m2·℃)。
5. 为什么滴状冷凝的对流传热系数要比膜状冷凝的对流传热系数高答:滴状冷凝时,由于大部分壁面直接暴露在蒸气中,没有液膜阻碍传热,因而滴状冷凝的传热系数比膜状冷凝高6. 蒸气冷凝时为什么要定期排放不凝性气体答:在工业冷凝器中,由于蒸气中常含有微量的不凝性气体,如空气等,因此,当蒸气冷凝时,不凝性气体会在液膜表面浓集形成气膜。
化工原理思考题
阻力实验一1.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: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.2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.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。
3流体流动阻力测定实验中,如何检验测试系统内的空气是否已经被排除干净?答:将阀2、3、4、5、6打开,观察管路出口的水是否均匀流出,如果出口处水流均匀且没有突突声,则空气已排尽。
4对装置作排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的流量调节阀答:看你要测定的是什么啊,不关闭就会产生一定的背压力,对前面而言就是有一定的阻力啊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.泵南工大1)试从所测数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀?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。
2)启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然不能启动,你认为可能的原因?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。
3)为什莫用泵的出口阀调节流量?这种方法的缺点?是否还有其他方法调节流量?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。
(完整版)化工原理思考题答案
(完整版)化⼯原理思考题答案化⼯原理思考题答案第⼀章流体流动与输送机械1、压⼒与剪应⼒的⽅向及作⽤⾯有何不同答:压⼒垂直作⽤于流体表⾯,⽅向指向流体的作⽤⾯,剪应⼒平⾏作⽤于流体表⾯,⽅向与法向速度梯度成正⽐。
2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s,也⽤cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分⼦间的引⼒和分⼦的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压⼒有关3、采⽤U型压差计测某阀门前后的压⼒差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:⽆关,对于均匀管路,⽆论如何放置,在流量及管路其他条件⼀定时,流体流动阻⼒均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截⾯的压⼒差却不相同。
4、流体流动有⼏种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表⽰流体流动中惯性⼒与黏性⼒的对⽐关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中⼼可分为哪⼏个区域?答:层流内层、过渡层和湍流⽓体三个区域。
8、流体在圆形直管中流动,若管径⼀定⽽流量增⼤⼀倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍?答:层流时W f∝u,流量增⼤⼀倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增⼤⼀倍能量损失是原来的4倍。
9、圆形直管中,流量⼀定,设计时若将管径增加⼀倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍?答:10、如图所⽰,⽔槽液⾯恒定,管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试⽐较⼀下各量⼤⼩11、⽤孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改⽤转⼦流量计,转⼦上下压差值⼜将如何变化?答:孔板前后压⼒差Δp=p1-p2,流量越⼤,压差越⼤,转⼦流量计属于截⾯式流量计,恒压差,压差不变。
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
1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定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:恒定干燥条件指干燥介质的温度、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;本实验中所采取的措施:干燥室其侧面及底面均外包绝缘材料、用电加热器加热空气再通入干燥室且流速保持恒定、湿物的放置要与气流保持平行;2控制恒速干燥速率阶段的因素是什么降速的又是什么答:①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;②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:①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;②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;③湿毛毡恒重时,即为实验结束;4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:干燥曲线起始点上升,下降幅度增大,达到临界点时间缩短,临界点含水量降低;因为加快了热空气排湿能力;5毛毡含水是什么性质的水分毛毡含水有自由水和平衡水,其中干燥为了除去自由水;6实验过程中干、湿球温度计是否变化为什么答:实验结果表明干、湿球温度计都有变化,但变化不大;理论上用大量的湿空气干燥少量物料可认为符合定态空气条件;定态空气条件:空气状态不变气流的温度t、相对湿度φ等;干球温度不变,湿球温度不变;绝热增湿过程,则干球温度变小,湿球温度不变;7什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:①指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,均在整个干燥过程中保持恒定;②本实验中本实验用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程温度;湿度均不变,再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变;所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行;8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,加快了热空气的排湿能力;2.筛板精馏塔实验1 测定全回流和部分回流总板效率或者等板高度,单板效率各需要几个参数取样位置在何处答:①测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度,分别在塔顶回流液处、塔底处取样;同时还应已知相平衡关系,全塔实际板数;②测定全回流单板效率要测定yn、yn+1、xn;分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样;同时还应已知相平衡关系;2 筛板精馏塔实验中,查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值答:应取进料液的泡点温度作为定性温度;3其它条件不变,改变回流比大小,对产品组成和流量有何影响4 测量全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数答:全回流:塔顶,塔底取样,用折光仪测得其组成; 部分回流:各板取样,用折光仪测得其组成;5 全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成,如何求得xn 部分回流时,又如何求xn答:如果为全回流则Xn为所测的液相组成数据,若为部分回流的,我们需要获得蒸馏塔中的塔顶、塔釜的液相组成,求解其相平衡方程,代入方程即可求得Xn; 或:1计算单板效率需测两个参数,分别是Xn和Xn-1,取样在相邻两块塔板间;计算总板效率同样需要测量两个参数,分别是XD和XW,取样在塔釜和塔顶; 2部分回流:EM= Xn-1-Xn/ Xn-1- X= Xn-1-Xn/ Xn-1- fYn, Yn=L/V· Xn-1+ XD· V-L/V 全回流:EM= Xn-1-Xn/ Xn-1- X= Xn-1-Xn/ Xn-1- fYn, Yn= Xn-16在全回流时,测得板式塔上第n、n-1层液相组成后,能否求出第n层塔板上的以汽相组成变化表示的单板效率EmV答:能,计算如下:其中fY为气液平衡线对应的X值EML= Xn-1-Xn/{Xn-1- fL/V· Xn-1+ XD· V-L/V}, EMV= EML/ EML+m·V/L1- EML7查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值答:水和乙醇的最低恒沸温度;8若测得单板效率超过100%,做何解释答:在精馏操作中,液体沿精馏塔板面流动时,易挥发组分浓度逐渐降低,对n板而言,其上液相组成由Xn-1的高浓度降为Xn的低浓度,尤其塔板直径较大、液体流径较长时,液体在板上的浓度差异更加明显,这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触,从而得到较大程度的增浓;Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度,而yn是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度,yn有可能大于yn,致使yn—yn+1,此时,单板效率EMV就超过100%;9塔板效率受哪些因素影响答:混合物汽液两相的物理性质:主要有粘度、相对挥发度、扩散系数、表面张力、和重度等;精馏塔的结构:主要有出口堰高度、液体在板上的流程长度、板间距、降液部分大小及结构,还有阀、筛孔、或泡帽的结构、排列与开孔率;操作变量:主要有气速、回流比、温度及压力等;10精馏塔的常压操作是怎样实现的如果要改为加压或减压操作,又怎样实现答:精馏塔常压操作是最简单的,在塔顶冷凝器后续管路中有个支管直接通大气,叫放空口;放空口打开就能进行常压操作;放空口关闭才能进行减压操作或加压操作;3.液-液转盘萃取实验1液液萃取实验的原理是什么实验中塔高的计算方法是什么答:液液萃取实验的原理是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作;萃取塔的有效接触高度2请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点萃取实验装置与吸收、精馏实验装置都是基于传质理论建造的设备;答:三种实验装置的共同点是塔设备为主要设备,均有进料和出料口,均可以使物料在塔内物理分离; 不同点是精馏设备的有一个进料位置,通常在塔体上;萃取和吸收有两个进料位置,通常一上一下,吸收时气相从塔底进入,液相从塔顶流下;萃取时重相从塔顶进入,轻相从塔底进入;精馏塔需要加热设备,为了强化传质效果萃取实验装置有转盘或脉冲发生器,吸收实验装置仅仅是利用普通的塔设备;3说说本萃取实验装置的转盘转速或脉冲幅度是如何调节和测量的从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响;答:①转盘转速是通过调节脉冲转向器电机上的旋钮来调节,控制面板上的数字显示即为转盘转速;②实验结果表明,在一定转盘转速范围内,转速越大,萃取传质系数越大,萃取率越大,表明萃取效果越好;4测定原料液、萃取相、萃余相组成可用哪些方法采用中和滴定法时,标准碱为什选用KOH-CH3OH 溶液而不选用KOH-H2O溶液答:①酸碱中和滴定法、色谱分析仪分析法;②因为原料液、萃取相都是油相,与水不互溶,若选用KOH-H2O溶液,会分层,酸碱难以充分接触,使得滴定终点会有较大误差,而萃取相是水相,故需要采用既溶于水又溶于油的KOH-CH3OH溶液; 5萃取过程是否会发生液泛,如何判断液泛答:①可能;因为对于直径一定的萃取塔,可供液液两相自由流动的截面是有限的;两相之一的流量如果增大到某个限度,填料塔内的液体不能便不能顺畅的流下,在塔内形成积液,导致液泛; ②液泛时,塔内液体不能顺利流通,滞液率增大;当填料塔内分层界面明显快速上升时,则认为产生了液泛;6本实验为什么不宜用水做分散相若用水做分散相,操作步骤怎样两相分层分离段应设在塔顶还是塔底如何选择萃取过程中的分散相答:①水的黏度比煤油小,应将黏度大的一相作为分散相;②若用水为分散相,则水相自塔底进入,油相自塔顶进入,先开油相,再开水相;③两相分层分离段在塔底;④萃取分散相选择的原则:1为了增加相际接触面积,一般将流量大的一相作为分散相,但如果两相的流量相差很大,并且所选用的萃取设备;具有较大的轴向混合现象,此时应将流量小的一相作为分散相,以减小轴向混合;2应充分考虑界面张力变化对传质面积的影响,对于dx/dσ>o 的系统,即系统的界面张力随溶质浓度增加而增加的系统当溶质从液滴向连续相传递时,液滴的稳定性较差,容易破碎,而液膜的稳定性较好,液滴不易合并,所以形成的液滴平均直径较小,相际接触表面较大;当溶质从连续相向液滴传递时,情况刚好相反;在设计液液传质设备时,根据系统性质正确选择作为分散相的液体可在同样条件下获得较大的相际传质表面积,强化传质过程;3对于某些萃取设备,如填料塔和筛板塔等,连续相优先润湿填料或筛板是相当重要的;此时,宜将不易润湿填料或筛板的一相作为分散相;4分散相液滴在连续相中的沉降速度与连续相的黏度有很大关系;为了减小塔径提高二相分离的效果,应将黏度大的一相作为分散相;5此外,从成本、安全考虑应将成本高的,易燃、易爆物料作为分散相;4.膜分离1结合实验结果说明截留率及透过液通量随压力的变化趋势;答:由实验结果可知,透过液量随着压强的增大而增大,理论上,截留率也随着压强的增大而增大;2膜孔径的大小对截留率及透过液量有何影响答:随着孔径的增大,截留率减小而通过液量会增大;3请简要说明超滤膜、纳滤膜和反渗透膜的基本机理;4与传统的蒸馏、萃取等分离方法相比,膜分离有哪些优点和不足吸收与解吸实验1填料吸收塔塔底为什么要有液封装置液封高度如何计算答:液封的目的是保证塔内的操作压强; 当炉内压强超过规定值时,气体将由液封管排出,故先按炉内允许的最高压强计算液封管插入槽内水面下的深度;过液封管口作等压面o-o' ,在其上取1、2两点;其中:p1=炉内压强或因p1=p2故解得h ;2液封装置的作用是什么如何设计答:防止实验过程中吸收剂从吸收塔底流出,液封的目的是保证塔内的操作压强影响实验结果;①U形管作液封时,为防止管顶部积存气体,影响液体排放,应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道;②为使在停车时能放净管内液体,一般在U形管最低点应设置放净阀;当需要观察管内液体流动情况,在出料管一侧可设置视镜;③由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时,在工程设计中应采取措施保持液封高度;3填料塔吸收传质系数的测定中,KXa有什么工程意义答:由Ka可以确定传质单元高度,从而可以找出填料层的高度;4 为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制;对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制; 5当气体温度和液体温度不同时应用什么温度计算亨利系数答:液体温度;因为是液膜控制,液体影响比较大;6试说明精馏和吸收的相同点和不同点答:不同点:精馏利用组分挥发度的不同进行分离,操作时塔内必须有回流;吸收是利用组分溶解度的不同进行分离;相同点:都属于相际传质;。
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。
(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。
化工原理课后思考题答案完整版
第一章流体流动问题1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。
问题3.粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?答3.分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。
问题4.静压强有什么特性?答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。
问题5.图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m 2,水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向);(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么?题5附图题6附图答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2)内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa;外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U 形压差计,读数分别为R 1、R 2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R 1与R 2有何变化?(说明理由)答6.容器A 的液体势能下降,使它与容器B 的液体势能差减小,从而R 2减小。
化工原理思考题
1:粘性的物理本质是什么为什么温度上升;气体粘度上升;而液体粘度下降答:分子间引力和热运动气体:份子引力减小;运动加剧;运动力是主要的.. 液体:分子引力减小是主要的;运动力是次要的2:为什么高烟囱比低烟囱排烟效果好答:烟囱越高;入口和出口的气体压强差越大;烟囱中气体流速越快3:伯努利方程的应用条件是哪些答:重力场下;不可压缩流体做定态流动..4:层流与湍流的本质区别是什么答:是否存在流速U与加强P的脉动性;即是否存在流体质点的脉动性5:雷诺数的物理意义答:惯性力与粘性力之比..第二章1:离心泵的压头受哪些因素影响答:离心泵的压头与流量;转速;叶片形状及直径大小有关2:后弯叶片有什么优点有什么缺点答:优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高;动能在蜗壳中转换成势能时损失小;泵的效率高..缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大..3:何谓"气缚"现象产生此现象的原因是什么如何防止"气缚"答:因泵内流体密度小而产生的压差小;无法吸上液体的现象..原因是离心泵产生的压差与密度成正比;密度小;压差小;吸不上液体..防止方法:灌泵、排气..4:影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些答:离心泵的特性曲线指H~qV;η~qV;P~qV;影响这些曲线的主要因素有液体密度;粘度;转速;叶轮形状及直径大小..5:何谓泵的汽蚀如何避免"汽蚀"答:泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处叶轮入口汽化形成气泡;又在叶轮中因压强升高而溃灭;造成液体对泵设备的冲击;引起振动和腐蚀的现象..规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算确定泵的实际安装高度低于允许安装高度..6:什么是正位移特性答:流量由泵决定;与管路特性无关..7:往复泵有无"汽蚀"现象答:往复泵同样有汽蚀问题..这是由液体汽化压强所决定的..第四章1:过滤速率与哪些因素有关答:过滤速率u=dq/dτ=ΔP/rφμq+qe中;u与ΔP、r、φ、μ、q、qe均有关..2:过滤常数有哪两个各与哪些因素有关什么条件下才为常数答:K、qe为过滤常数..K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe 与过滤介质阻力有关..恒压下才为常数..3:强化过滤速率的措施有哪些答:强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤..1:曳力系数是如何定义的它与哪些因素有关答:ζ=F D/A pρu2/2..它与Rep=d p uρ/μ、ψ有关..2:斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何应用的前提是什么颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计答:u t=d2ρp-ρg/18μ..前提Re<2..当颗粒d p很小;u t很小时..3:重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关降尘室的高度是否影响气体处理量答:沉降室底面积和沉降速度..不影响..高度小会使停留时间短;但沉降距离也短了..4:评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个答:分离效率、压降..第六章1:传热过程有哪三种基本方式答:直接接触式、间壁式、蓄热式..2:物体的导热系数与哪些主要因素有关答:与物态、温度有关..3:自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热答:加热面在下;制冷面在上..4:液体沸腾的必要条件有哪两个答:过热度、汽化核心..5:工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作为什么答:核状沸腾状态..以免设备烧毁..6:沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手答:改善加热表面;提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂;降低表面张力..7:蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体答:避免其积累;提高α..8:为什么低温时热辐射往往可以忽略; 而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式答:因Q与温度四次方成正比;它对温度很敏感..9:影响辐射传热的主要因素有哪些答:温度、黑度、角系数几何位置、面积大小、中间介质..10:为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数答:①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄..11:传热基本方程中; 推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些答:K、q m1Cp1、q m2Cp2沿程不变;管、壳程均为单程..12:为什么一般情况下; 逆流总是优于并流并流适用于哪些情况答:逆流推动力Δtm大;载热体用量少..热敏物料加热;控制壁温以免过高..。
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化工原理思考题 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
第一章1:粘性的物理本质是什么为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降
答:分子间引力和热运动!气体:份子引力减小,运动加剧,运动力是主要的。
液体:分子引力减小是主要的,运动力是次要的!
2:为什么高烟囱比低烟囱排烟效果好
答:烟囱越高,入口和出口的气体压强差越大,烟囱中气体流速越快!
3:伯努利方程的应用条件是哪些
答:重力场下,不可压缩流体做定态流动。
4:层流与湍流的本质区别是什么
答:是否存在流速U与加强P的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性!
5:雷诺数的物理意义
答:惯性力与粘性力之比。
第二章
1:离心泵的压头受哪些因素影响
答:离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关
2:后弯叶片有什么优点有什么缺点
答:优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。
缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
3:何谓"气缚"现象产生此现象的原因是什么如何防止"气缚"
答:因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。
防止方法:灌泵、排气。
4:影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些
答:离心泵的特性曲线指H~qV,η~qV,P~qV,影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
5:何谓泵的汽蚀如何避免"汽蚀"
答:泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和腐蚀的现象。
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量,通过计算确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。
6:什么是正位移特性
答:流量由泵决定,与管路特性无关。
7:往复泵有无"汽蚀"现象
答:往复泵同样有汽蚀问题。
这是由液体汽化压强所决定的。
第四章
1:过滤速率与哪些因素有关
答:过滤速率u=dq/dτ=ΔP/rφμ(q+qe)中,u与ΔP、r、φ、μ、q、qe均有关。
2:过滤常数有哪两个各与哪些因素有关什么条件下才为常数
答:K、qe为过滤常数。
K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe与过滤介质阻力有关。
恒压下才为常数。
3:强化过滤速率的措施有哪些
答:强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤。
第五章
1:曳力系数是如何定义的它与哪些因素有关
答:ζ=F D/(A pρu2/2)。
它与Rep(=d p uρ/μ)、ψ有关。
2:斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何应用的前提是什么颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计
答:u t=d2(ρp-ρ)g/(18μ)。
前提Re<2。
当颗粒d p很小,u t很小时。
3:重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关降尘室的高度是否影响气体处理量
答:沉降室底面积和沉降速度。
不影响。
高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了。
4:评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个
答:分离效率、压降。
第六章
1:传热过程有哪三种基本方式
答:直接接触式、间壁式、蓄热式。
2:物体的导热系数与哪些主要因素有关
答:与物态、温度有关。
3:自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热
答:加热面在下,制冷面在上。
4:液体沸腾的必要条件有哪两个
答:过热度、汽化核心。
5:工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作为什么
答:核状沸腾状态。
以免设备烧毁。
6:沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手
答:改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力。
7:蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体
答:避免其积累,提高α。
8:为什么低温时热辐射往往可以忽略,而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式答:因Q与温度四次方成正比,它对温度很敏感。
9:影响辐射传热的主要因素有哪些
答:温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质。
10:为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数
答:①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。
11:传热基本方程中,推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些
答:K、q m1Cp1、q m2Cp2沿程不变;管、壳程均为单程。
12:为什么一般情况下,逆流总是优于并流并流适用于哪些情况
答:逆流推动力Δtm大,载热体用量少。
热敏物料加热,控制壁温以免过高。