化工原理实验课后思考题答案与习题

实验一流体流动阻力的测定

1.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？

答：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.如何检验系统内的空气已被排除干净？

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；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。

3.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：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。4.U行压差计的零位应如何校正？

答：打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。

5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？

答：为对数可以把乘、除因变成加、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.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？

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.是否要关闭流程尾部的流量调节

答：不能关闭

流体阻力的测定主要根据压头来确定；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。你在实际测试的时候是要打开流量调解阀的；肯定在尾部会有一个流量计；当出溜一段时间后；管内流体流态稳定后；即可测试。在测试前；校核设备和仪表时；流量调解阀是关闭的；当测试时肯定是打开的

8.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。

9.以水作介质所测得的λ-Re关系能否用于其它流体？

答：可以。因为λ=f(Re,ε/d)，即λ-Re关系于管内介质种类无关，只与管子的相对粗糙度有关。所以只要相对粗糙度相同，不论流体种类如何，λ-Re 关系就都相同。

10.在不同设备上，不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上？

答：λ=f(Re,ε/d)，即λ~Re数据能否关联取决于相对粗糙度是否相同。在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ~Re数据，若其对应的相对粗糙度相同，则可以关联在同一条曲线上，与水温无关。

11.测压口，孔边缘有毛刺、安装不垂直，对静压测量有何影响？

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. 12.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：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流动稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可使管中有较大压力使得气体排出。排气时出口阀一定要关闭，以防止排气不充分。

实验二离心泵

1.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?

答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。

2.启动泵前为什么要关闭出口阀，启动后，再逐渐开大？停泵时，也要先关闭出口阀？

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。

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。

3.离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？

答：离心泵的特性曲线与管路无关。当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关。

4.离心泵流量增大，压力表与真空表的数值如何变化？为什么？

答：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。

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。

5.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？其他方法调节流量？

答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。

还有的调节方式就是增加变频 装置。

6.什么情况下会出现“汽蚀”现象？

答：当泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“汽蚀”现象，

7.离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理？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。

8.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。

9.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：方便、快捷、流量可以连续变化，缺点：阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不经济。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。

10.离心泵启动后,如果不开出口阀门,压力表读数是否会逐渐上升?为什么？

答：不会，也就能升到额定扬程的1.1至1.3倍。二力平衡

11.正常工作的离心泵，在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