化工原理实验习题答案

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化工原理实验课后题答案

1．孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。

2．孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为直线。

3．直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re 的关系。

4．单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和局部阻力。

5．启动离心泵时应关闭出口阀和功率开关。

6．流量增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小。

7．在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。

8．在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定9．在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势：进出口温差随空气流量增加而减小。

10．在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差。

11．萃取实验中水为连续相，煤油为分散相。

12．萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。

13．干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。

14．干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。

15．过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% ，其过滤介质为帆布。

16．过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。

17．在双对数坐标系上求取斜率的方法为：需用对数值来求算，或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取。

18．在实验结束后，关闭手动电气调节仪表的顺序一般为：先将手动旋钮旋至零位，再关闭电源。

19．实验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。

20．在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是：要有一组数据处理的计算示例。

1．在流量计标定实验中,得到孔板流量计的标定曲线为一直线，其理论依据是什么？测定流量计标定曲线有什么意义？1．5.002KR gR CA V S == 等式两边取对数：K R V S log log 5.0log +=为一直线方程；测定流量计标定曲线后，可根据R 值直接查取Vs 。

化工原理课后习题答案

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。

试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。

分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。

根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh在1－1´与2－2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4，P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强ｐ。

化工原理习题答案.

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×10 3Pa ，试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×10 4Pa 。

解：略2.在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为 960 kg/m 3的油品，油面高于罐底 9.6m ，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760mm 的圆孔，其中心距罐底 800mm ，孔盖用 14 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为 39.23×106Pa ，问至少需要几个螺钉？解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压为 p ，则p 便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。

根据流体静力学基本方程，知：p=p a +ρgh作用在孔盖外侧的是大气压强 p a ，故孔盖内外两侧所受压强差为：Δp=p p a = p a +ρgh p a =ρgh∴Δp=960×9.81(9.60.8)=8.29×10 4Pa作用在孔盖上的净压力为：P=Δp ×πd 2 /4=8.29×10 4 ×π0.76 2 /4=3.76×10 4N每个螺钉能承受的力为：400×9.807×10 4 ×π/4×0.014 2 =6.04×10 3N螺钉的个数＝3.76×10 4 /6.04×10 3=6.23 个≈7 个即至少要 7个螺钉。

3.某流化床反应器上装有两个 U 管压差计，如本题附图所示。

测得 R 1=400mm,R 2=50mm, 指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的 U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度 R 3=50mm 。

试求 A 、B 两处的表压强。

解：U 管压差计连接管中是气体。

以ρg 、ρH2O 及 ρHg 分别表示气体、水与水银的密度。

化工原理习题答案

化工原理习题答案问题一：质量守恒及干燥问题问题描述：一种含有30%水分的湿煤经过加热后，其水分含量降低到15%。

问：为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%，需要排除多少千克水分？解答：根据质量守恒原则，该问题可以通过计算质量的变化来求解。

设湿煤的初始质量为m1，水分含量为w1，加热后的质量为m2，水分含量为w2。

根据题意可得到以下关系：m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系： w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算，可得到： 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得：m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算： m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此，需要排除150千克水分。

问题二：能量守恒问题问题描述：一个装有100升水的水箱，水温为20°C。

向该水箱中加热10000千卡的热量，水温升高到40°C。

问：热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度？解答：根据能量守恒原理，可以通过计算热量的变化来求解。

热量的变化可表示为：Q = mcΔT其中，Q为热量的变化量，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度的变化。

根据题意可得到以下关系： Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT：10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此，热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。

化工原理习题及参考答案

第三章机械分离一、名词解释每题2分1.非均相混合物物系组成不同,分布不均匀,组分之间有相界面2.斯托克斯式3.球形度s非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值4.离心分离因数离心加速度与重力加速度的比值5.临界直径dc离心分离器分离颗粒最小直径6．过滤利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作7.过滤速率单位时间所产生的滤液量8.过滤周期间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间9.过滤机生产能力过滤机单位时间产生滤液体积10.浸没度转筒过滤机浸没角度与圆周角比值二、单选择题每题2分1、自由沉降的意思是_______;Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计Ｂ颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D2、颗粒的沉降速度不是指_______;Ａ等速运动段的颗粒降落的速度Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度Ｄ净重力重力减去浮力与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B3、对于恒压过滤_______;A滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的2倍B滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍C滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍D当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍D4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___; Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍倍Ｄ增大至原来的倍C5、以下过滤机是连续式过滤机_______;Ａ箱式叶滤机Ｂ真空叶滤机Ｃ回转真空过滤机Ｄ板框压滤机C6、过滤推动力一般是指______;Ａ过滤介质两边的压差Ｂ过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差Ｃ滤饼两面的压差Ｄ液体进出过滤机的压差B7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作：______; Ａ转鼓本身Ｂ随转鼓转动的转动盘Ｃ与转动盘紧密接触的固定盘Ｄ分配头D8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为______;A d p＝6V/A此处V为非球形颗粒的体积,A为非球形颗粒的表面积B d p＝6V/1/3C d p＝4V/1/2D d p＝kV/1/3k为系数与非球形颗粒的形状有关B9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指_________;Ａ旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径Ｂ旋风分离器允许的最小直径Ｃ旋风分离器能够50%分离出来的颗粒的直径Ｄ能保持滞流流型时的最大颗粒直径C10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________;Ａ只与d p,p,,u T,r,μ有关Ｂ只与d p,p,u T,r有关Ｃ只与d p,p,u T,r,g有关Ｄ只与d p,p,u T,r,k有关题中u T气体的圆周速度,r旋转半径,k分离因数A11、降尘室没有以下优点______________;Ａ分离效率高Ｂ阻力小Ｃ结构简单Ｄ易于操作A12、降尘室的生产能力__________;Ａ只与沉降面积A和颗粒沉降速度u T有关Ｂ与A,u T及降尘室高度H有关Ｃ只与沉降面积A有关Ｄ只与u T和H有关A13、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计,其生产能力为5m3/h滤液;现将转速度降低一半,其他条件不变,则其生产能力应为____________;A5m3/hB2.5m3/hC10m3/hD3.54m3/h D14、要除去气体中含有的5μ～50μ的粒子;除尘效率小于75％,宜选用;A除尘气道B旋风分离器C离心机D电除尘器B15、等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为______________;B16、过滤基本方程是基于____________推导出来的;A滤液在过滤介质中呈湍流流动B滤液在过滤介质中呈层流流动C滤液在滤渣中呈湍流流动D滤液在滤渣中呈层流流动D17、一般而言,旋风分离器长、径比大及出入口截面小时,其效率,阻力;A高B低C大D小A18、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍时,其过滤速率为原来的_____________;A2倍B1/2倍C1/2倍D4倍C19、在长为L m,高为H m的降尘室中,颗粒的沉降速度为u T m/s,气体通过降尘室的水平流速为u m/s,则颗粒能在降尘室内分离的条件是：____;A L/u＜H/u LB L/u T＜H/uC L/u T≥H/uD L/u≥H/u TD20、粒子沉降受到的流体阻力________;Ａ恒与沉降速度的平方成正比Ｂ与颗粒的表面积成正比Ｃ与颗粒的直径成正比Ｄ在滞流区与沉降速度的一次方成正比D21、板框压滤机中,最终的滤液流率是洗涤液流率的_______;Δp E=Δp w,μ=μwＡ一倍Ｂ一半Ｃ四倍Ｄ四分之一C22、球形度形状系数恒小于或等于1,此值越小,颗粒的形状离球形越远,球形度的定义式可写为______;A=V p/V,V为非球形粒子的体积,V p为球形粒子的体积B=A p/A,A为非球形粒子的表面积,A p为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积C=a p/a,a为非球形粒子的比表面积,a p为球形粒子的比表面积D=6a p/d B23、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤渣就是滤饼”则_______;Ａ这两种说法都对Ｂ两种说法都不对Ｃ只有第一种说法正确Ｄ只有第二种说法正确A24、旋风分离器的总的分离效率是指__________;Ａ颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率Ｂ颗粒群中最小粒子的分离效率Ｃ不同粒级直径范围粒子分离效率之和Ｄ全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率D25、降尘室的生产能力由________决定;A降尘室的高度和长度B降尘室的高度C降尘室的底面积D降尘室的体积C26、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,黏度增加一倍时,对同一q值,过滤速率为原来的_____________;A2倍B1/2倍C1/2倍D4倍B27、回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为;AlB1/2 C1/4D1/3 A28、以下说法是正确的;A过滤速率与S过滤面积成正比B过滤速率与S2成正比C滤速率与滤液体积成正比D过滤速率与滤布阻力成反比B29、板框压滤机中;A框有两种不同的构造B板有两种不同的构造C框和板都有两种不同的构造D板和框都只有一种构造B30、助滤剂应具有以下性质;A颗粒均匀、柔软、可压缩B颗粒均匀、坚硬、不可压缩C粒度分布广、坚硬、不可压缩D颗粒均匀、可压缩、易变形B三、填空题每题2分1、一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将; 下降2、降尘室的生产能力与降尘室的和有关;长度宽度3、降尘室的生产能力与降尘室的无关;高度4、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间;增加一倍5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度;减少一倍6、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,生产能力;不变7、在滞流层流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比;28、在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比;1/29、在过滤的大部分时间中,起到了主要过滤介质的作用;滤饼10、过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V l增多至V2=2V l时,则操作压差由ΔP l增大至ΔP2=;2ΔP l11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力,在恒压过滤时,测得Δ/Δq=3740q+200则过滤常数K=;12、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力,在恒压过滤时,测得Δ/Δq=3740q+200则过滤常数q e=;13、最常见的间歇式过滤机有和;板框过滤机叶滤机14、在一套板框过滤机中,板有种构造,框种构造;2115、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,则在每一框中,滤液穿过厚度为;框的厚度16、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过厚度为;框厚度之半17、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过的滤布面积等于;框的内面积18、旋风分离器性能的好坏,主要以来衡量;临界粒径的大小19、离心分离设备的分离因数定义式为Kc=;u T2/gR或u r/u t20、当介质阻力不计时,回转真空过滤机的生产能力与转速的次方成正比;1/221、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/,此处V为;一个操作循环中得到的滤液体积22、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/,此处表示一个操作循环所需的;总时间23、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是否正确不正确的24、一个过滤操作周期中,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是否正确不正确的25、一个过滤操作周期中,过滤时间有一个值;最适宜26、一个过滤操作周期中,最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力;最大27、对不可压缩性滤饼dV/d 正比于ΔP 的次方,对可压缩滤饼dV/d 正比于ΔP 的次方;11-s28、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的;二分之一29、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的倍;对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的倍;4430、转鼓沉浸度是与的比值1转鼓浸沉的表面积转鼓的总表面积31、按ψ＝A p/A 定义的球形度此处下标p 代表球形粒子,最大值为＿＿＿;越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿;1大32、将固体物料从液体中分离出来的离心分离方法中,最常见的有和;将固体物料从液体中分离出来的离心分离设备中,最常见的为;离心过滤离心沉降离心机33、在Stokes 区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比；在牛顿区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比;21/234、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是;过滤时间有一个值,此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿;不正确的不正确的最适宜最大35、含尘气体通过长为4m,宽为3m,高为1m 的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.03m/s,则该除尘室的生产能力为s m 3;0.36m 3/s四、问答题每题3分1、影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些过滤介质阻力可忽略当过滤介质阻力可忽略时2Q KA n ϕ=2/K p r φμ=∆可见,影响因素有：转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性;2、有一旋风分离器,在正常的速度和阻力的范围内操作,但除尘效率不够满意,现在仓库里还有一个完全相同的旋风分离器,有人建议将这台备用的旋风分离器与正在用的那一台一起并联使用,问这种措施能否提高除尘效率为什么不行;因为速度降低,离心惯性力减小,使除尘效率下降;3、恒压过滤时,如加大操作压力或提高滤浆温度,过滤速率会发生什么变化为什么由d q /d t =Δp /rΦμq +q e 知,加大操作压力,过滤速率变大;提高滤浆温度,使滤液黏度降低,过滤速率增大;4、临界直径dc 及分割直径d 50,可以表示旋风分离器的分离性能,回答d c 与d 50的含义是什么d c 旋风分离器的分离分离颗粒最小直径;d 50分离效率50%时颗粒直径5、由过滤基本方程d q /d t =Δp /rΦμq +q e 分析影响过滤速率的因素影响过滤速率的因素有：①物性参数,包括悬浮液的性质φ、μ及滤饼特性r ；②操作参数Δp ；③设备参数q e6、试说明滤饼比阻的意义比阻r 表示滤饼对过滤速率的影响,其数值的大小反映滤液通过滤饼层的难易程度;五、计算题每题10分1、某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8,以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为与15min 时的滤液量分别为0.15m 3及0.20m 3,试计算过滤常数K ;解：过滤面积A =8×2××=1.0 m 22分已知:τ1==0.15 m 3τ2=15min V 2=0.20 m 3∵V 2+2VVe =KA 2τ4分可得+2×=K×12×1+2×=K×12×1521、2式联立,解得K =0.0030 m 2/min=×10-5 m 2/s4分2、以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m 2,操作压差×105Pa;每一循环过滤15min 得滤液2.91m 3;过滤介质阻力不计;(1) 该机生产能力为4.8m 3/h 滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K ;(2) 若压差降至×104Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积设滤饼不可压缩;3如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m 3,转速为多少才可以维持生产能力不变解：1∵V 2=KA 2τ即=K ×102×15∴K =×10-3 m 2/min又Q =V /∑τ即60=15+τw +τD∴τw +τD =4分2V 2=KA 2τA 2=V 2/Kτ4分3Q =60=×nn-r/min ∴n =min2分3、用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液;滤叶每侧过滤面积为2m 2,共10只滤叶;测得:过滤10min 得滤液1.31m 3；再过滤10min 共得滤液1.905m 3;已知滤饼与滤液体积比n =;试问:1过滤至滤饼厚为21mm 即停止,过滤时间是多少2若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少以每小时得的滤饼体积计解：1∵V 2+2VVe =KA 2t由题意得+2×=KA 2×10a+2×=KA 2×20ba 、b 联立,解得KA 2=0.2076 m 6/min,Ve=0.1374 m 33分又A =10×2×=13.12m 2过滤终了时,共得滤液量V E =×=2.755 m 3由+2××=,∴t E =3分2生产能力=nV E /t E +t w +t 辅=×+45=×10-3 m 3/min=0.194 m 3/h 滤饼4分4、在3×105Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m 2/s 、q e =0.01m 3/m 2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=;现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同;试求：1过滤至框内全部充满滤渣所需的时间；2过滤完毕,以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间；3若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15min,求每台过滤机的生产能力以每小时平均可得多少m 3滤饼计;解：1所需过滤时间A=×2×38=49.86m 2V c =××38=0.6233m 2()()2251120.156320.15630.01551510e q qq s K θ-=+=+⨯⨯=⨯4分 2洗涤时间30.10.156349.86/1.87410416s -=⨯⨯⨯=4分3生产能力30.62333600 1.2025514181560c Q m ⨯==++⨯滤饼/h2分 5、用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤20分钟后共得滤液4m 3滤饼不可压缩,介质阻力可略;若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求：（1）该机的生产能力2若操作表压加倍,其它条件不变物性,过滤面积,过滤时间与辅助时间,该机生产能力提高了多少解：滤饼不洗涤（1） 4分（2） 6分6、对某悬浮液进行恒压过滤;已知过滤时间为300s 时,所得滤液体积为0.75m 3,且过滤面积为1m 2,恒压过滤常数K=510-3m2/s;若要再得滤液体积0.75m 3,则又需过滤时间为多少2:2e q q K θ+=解由q 3分223225103000.750.625220.75e e q q K K q q θθ-=--⨯⨯-∴===⨯得q q 3分 2232 1.520.62515825510825300525e q q K sθθ-++⨯⨯===⨯=-=q 4分 7、一小型板框压滤机有框10块,长宽各为0.2m,在2at 表压下作恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160l,每次洗涤与装卸时间为1hr,若介质阻力可忽略不计,求：1过虑常数K,洗涤速率;2若表压增加一倍,其他条件不变,此时生产能力为若干解：15分A=××10×2=0.8m 225分故生产能力为1+1=0.08m 3/h8、某板框压滤机的过滤面积为0.4 m 2,在恒压下过滤某悬浮液,4hr 后得滤液80 m 3,过滤介质阻力可略去不计;试求：①若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液②若其它情况不变,但操作时间缩短为2hr,可得多少滤液③若在原表压下过滤4hr 后,再用5m 3水洗涤滤饼,需多长洗涤时间设滤液与水性质相近; 解：13分23分34分9、一小型板框过滤机,过滤面积为0．1m 2,恒压过滤某一种悬浮液;得出下列过滤议程式：q+102=250θ+0．4式中q 以l/m 2,θ以分钟计;试求：1经过249．6分钟获得滤液量为多少2当操作压力加大1倍,设滤饼不可压缩同样用249．6分钟将得到多少滤液量;解：1)4.0(250)10(2+=+θq当6.249=θ分时q=240L/M 2V=240×0;1=24L 5分2,P='K2P='K2343=⨯=5分5.LV3.341.0。

化工原理实验课课后习题答案

流体流动阻力的测定1.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；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。

2.U行压差计的零位应如何校正？答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验3.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。

4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。

试分析原因，应该采取何种措施？答：待截止阀接近进水口，截止阀对水有一个阻力，若流量越大，突然缩小直至流回截止阀，阻力就会最大，致使引压管内气体很难排出。

改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。

5．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？答：由公式??2?p可知，在一定u下，突然扩大ξ，Δp增大，则压差计读数变大；2u?反之，突然缩小ξ，例如：使ξ＝0.5，Δp减小，则压差计读数变小。

6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象？答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。

7.不同管径、不同水温下测定的?～Re曲线数据能否关联到同一曲线？答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。

正如Re在3×103～105范围内，λ与Re的关系遵循Blasius关系式，即λ=0.3163/Re0.25 8．在?～Re曲线中，本实验装置所测Re在一定范围内变化，如何增大或减小Re的变化范围？答：Re?du?，d为直管内径，m；u为流体平均速度，m/s；?为流体的平均密度,kg/m3；s。

化工原理实验考题答案

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液-液套管换热器传热系数的测定1、试述换热器的工作原理1、对于液液不变相换热系统，由热量衡算知：()()h c h H ph in out c c pc out in Q Q Q Q G c T T Q G c t t 损=+=-=- 2、换热器的换热量：（考虑误差后的数值）2h cQ Q Q +=3、传热速率方程：Q KA t =D4、本次实验即用实验法测量换热器的传热系数K ：Q K A t=D2、如何改变换热器的冷水流向：四个换向阀同时到位（顺流或逆流） 3、冷水流量如何调节？把流量计上的阀门开至最大，然后通过调节自来水龙头来调节流量。

4、试述操作步骤(开实验的顺序)总电源――加热器（三个）――冷水――热水水泵开关5、实验中需记录那些数据热水流量、冷水流量、热水出口温度、冷水出口温度6、对照装置，说出换热器中热水流动的路线7、对照装置，说出换热器中冷水逆流时流动的路线8、对照装置，说出如何读取温度值。

9、为何冷水的流量要小而热水的流量要大要使冷水的温升大，从而减少系统误差液体流量的测定与流量计的校正1、孔板式流量计特点？变压差流量计，结构简单，阻力损失大。

2、变截面流量计的使用条件为（从雷诺数角度考虑）雷诺数不能太小（4000），因为流动需要是湍流3、孔板式流量计与文氏管流量计的各自流量系数哪个大：后者大4、为何孔板式流量计的下游测压孔在小孔的后方而不在小孔处？因为流速的最小截面积在小孔的下游处5、试述实验中两种获得流量的方法通过压强差计算，或在标准流量计上读数。

化工原理实验课课后习题答案

流体流动阻力的测定1.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；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。

行压差计的零位应如何校正答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验3.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。

4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。

试分析原因，应该采取何种措施答：待截止阀接近进水口，截止阀对水有一个阻力，若流量越大，突然缩小直至流回截止阀，阻力就会最大，致使引压管内气体很难排出。

改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。

5．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答：由公式2p可知，在一定u下，突然扩大ξ，Δp增大，则压差计读数变大；2u反之，突然缩小ξ，例如：使ξ＝，Δp减小，则压差计读数变小。

6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf 而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。

7.不同管径、不同水温下测定的～Re曲线数据能否关联到同一曲线答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。

正如Re在3×103～105范围内，λ与Re的关系遵循Blasius关系式，即λ=8．在～Re曲线中，本实验装置所测Re在一定范围内变化，如何增大或减小Re的变化范围答：Redu，d为直管内径，m；u为流体平均速度，m/s；为流体的平均密度,kg/m3；s。

化工原理实验考题答案

化工原理试验考试题答案1.Fe(OH)3胶体带正电荷，在电场中向负极移动。

2.乙酸乙酯皂化速率常数测定实验要在恒温条件下进行的原因是反应速率常数与温度有关。

3.实用电池都是不可逆的，因为不满足通过电极的电流无限小的条件。

4.与胶体电泳的速度有关的因素有胶体粒子的带电量，温度，电位梯度等因素。

5.化学反应动力学实验中，常用的实时跟踪反应物浓度随时间变化关系的方法有旋光法、电导法、吸光度法等（请列举三种）7．在用粘度法涌定高聚物的分子量的实验中，所用的仪器是乌氏粘度计。

1．请问在界面电泳法测定Fe(OH)3胶体电动电位的实验中，制备胶体后加入尿素的作用是什么？(1)增加胶体溶液的密度，使得在加入辅助液时，界面更清晰。

(2)尿素可以络合FeC13水解产生的部分HCl。

2．乙酸乙酯皂化反应进程中溶液的电导为什么发生变化？随着乙酸已酯皂化反应的进行，溶液中导电能力g虽的OH'离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子驭代，Na+离子浓度不发生变化，而CH3COOC2H5和C2HSOH不具有明显的导电性，故溶液的电导逐渐减小。

3．最大泡压法测定表面张力时，毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切？否则对实验有何影响？？只有当毛细管尖端与液面相切时，所得的压力差读数才是附加压力P，否则还需要考虑插入液面一定深度的液体压力对附加压力测定值的影响。

l、如果电泳仪没有洗干净，管壁上残留有微量的电解质，对电泳测量的结果将有什么影响？答：若残留有微繁电解质可能会使胶体聚沉而看不到电泳现象，可能会改变U酗管里胶体与辅助液的电导大小，产生电位梯度，使实验不能顺利进行，还可能会使胶体向相反方向发展。

2、电泳速率的快慢与哪些冈素有关？答：外加电场强度影响火，外加电压大，速度快。

②与胶体和辅助液的电导值火小有关电导越大，电泳速度越快。

③两级间的距离，距离越短，速度越快：还与温度有关，温度越高，胶体间的粘度降低，有利于电泳速度的提高。

化工原理实验课后思考题答案及习题

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；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：先打开平衡阀，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、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。

实验二、离心泵特性曲线的测定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？答：防止电机过载。

（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。

化工原理题目答案

1 .高位槽内的水面高于地面8m ，水从φ108×4mm 的管道中流出，管路出口高于地面2m 。

在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σｈf = 6.5 u 2计算，其中u 为水在管道的流速。

试计算： ⑴ A —A '截面处水的流速； ⑵ 水的流量，以m 3/h 计。

解：设水在水管中的流速为u ，在如图所示的1—1, ，2—2,处列柏努力方程 Z 1ｇ + 0 + Ｐ1/ρ= Z 2ｇ+ ｕ2／2 + Ｐ2/ρ + Σｈ（Z 1 - Z 2）g = u 2/2 + 6.5u 2代入数据 (8-2)×9.81 = 7u 2, u = 2.9m/s 换算成体积流量 V S = uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。

管路的直径均为Ф76×2.5mm ，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×10³a,水流经吸入管与排处管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σｈf,1=2u ²，入或排出管的流速ｍ/s 。

排水管与喷头连接处的压强为98.07×10³a （表压）。

试求泵的有效功率。

解：总能量损失Σhf=Σhf+，1Σhf ，2 u 1=u 2=u=2u 2+10u ²12u ² 在截面与真空表处取截面作方程： z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ，1 （ P 0-P 1）/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ，1∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2—（ z 1g+u 2/2+P 1/ρ） =12.5×9.81+（98.07+24.66）/998.2×10³10×2²=285.97J/kg N e = W e w s =285.97×7.9=2.26kw12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为1100kg ／m ³，循环量为36m 。

化工原理课后习题答案(全)

绪论1解：换算因数： 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解：51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章流体流动1. 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面，则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR （h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差） ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解：h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解：由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解：以地面以下的水管所在的平面为基准水平面，则：fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时，该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1'，水箱液面为截面2-2'，并以截面1-1'为基准水平面，则：f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = （h f + ξ）﹒u 12/2 =（0.0282*100/0.053 + 1）* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。

化工原理附答案

一. 填空（每小题1分，共20分）1．流体流动阻力的形成是流体具有———粘性———的结果。

2. 边长为a 的正方形截面风道，其当量直径为—————a ———。

3．经内径为50mm 的钢管输送运动20℃的水，水的流速为2 m/s ，粘度为1.005cP 。

试判定水在钢管中的流型。

湍流4．每千克水经过泵后其机械能增加了490J ，则该泵的扬程为——50m O H 2————。

5．某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa ，若当地气压计的读数为100.6kPa （755mmHg ），塔顶真空表读数应为———— 93.5————kPa （mmHg ）。

6．一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将————下降——，在空气中的沉降速度将———增大———。

7．通常，——————气固——非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，——液固——————悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

8．饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是——————滤饼层——————————而不是——————过滤介质——————————。

9．当进气口气速一定时，旋风分离器的直径越大，其分离因数越———小—————；转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大，其分离因数将————增加——————。

10．在板框式过滤机中，洗涤速率是过滤终了时过滤速率的—————1/4—————倍。

11．金属的导热系数大都随其纯度的增加而————增大————，随其温度的升高而———减小————12．写出三种间壁式换热器的名称：————套管式———————、———管壳式——————————和——板式。

13．对流传热的热阻主要集中在———滞流内层—————，因此，———减薄滞流内层厚度———————是强化对流传热的重要途径。

14．黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的-- 5.39------------倍。

化工原理实验答案

实验四1.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,当蒸汽压强增加时,r 和△t均增加,其它参数不变,故ρ2gλ3r/μd0△t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;2塔釜温度、流体的粘度、进料组成、回流量;2．板式塔气液两相的流动特点是什么答：液相为连续相,气相为分散相;3．操作中增加回流比的方法是什么,能否采用减少塔顶出料量D的方法答：1减少成品酒精的采出量或增大进料量,以增大回流比；2加大蒸气量,增加塔顶冷凝水量,以提高凝液量,增大回流比;5．本实验中进料状态为冷态进料,当进料量太大时,为什么会出现精馏段干板,甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象,应如何调节答：进料量太大时,塔内的温度较低,组分达不到足够的温度,没有上升蒸汽,故精馏段干板,甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象;1减小进料量；2升高塔釜温度6．在部分回流操作时,你是如何根据全回流的数据,选择一个合适的回流比和进料位置的答：通过全回流,可以通过作图法求得全回流理论板数NT,再根据总板效率,粗略算出塔板数,从而根据生产要求,确定回流比和进料位置;7若进料浓度下降,进料口下降还是上升进料组成的变化,直接影响精馏操作,当进料中重组分的浓度增加时,精馏段的负荷增加;对于固定了精馏段板数的塔来说,将造成重组份带到塔顶,使塔顶产品质量不合格;若进料中的轻组分的浓度增加时,提馏段的负荷增加;对于固定了提馏段塔板数的塔来说,将造成提馏段的轻组分蒸出不完全,釜液中轻组分的损失加大;同时,进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化;组份变轻,则塔顶馏分增加,釜液排出量减少;同时,全塔温度下降,塔压升高;组份变重,情况相反;进料组成变化时,可采取如下措施;1改进料口;组份变重时,进料口往下改；组份变轻时,进料口往上改;2改变回流比;组份变重时,加大回流比；组份变轻时,减少回流比;3调节冷剂和热剂量;根据组成变动的情况,相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量,维持顶、釜的产品质量不变;8若测得单板效率超过100%作何解释在进行精馏操作时,在塔板上由于液体流径长,造成塔板上有明显的浓度差异,使气体分布不均匀而可能使塔板的单板效率超过100%.吸收1．水吸收空气中的二氧化碳属于气膜吸收还是液膜控制答：因为二氧化碳极不容易溶于水中,所以为液膜控制;2．吸收过程的影响因素有哪些答：1吸收剂的流量、种类；2被吸收气体的流量；3吸收温度；4填料分布的均匀性；5吸收塔的压差；6吸收塔的液位;3．气体温度与液体温度不同时,应按哪个温度计算相平衡常数答：按气体和液体温度的对数平均值计算;4．当进气浓度不变时,欲提高溶液出口浓度,可采用哪些措施答：1降低温度；2降低进气的流量；3降低吸收剂的流量5填料吸收塔塔底为什么有液封装置采用了什么原理这时采用液封装置是防止塔内气体一般为有毒有害或者本来就是产品外漏,造成污染环境或者浪费;还有稳定塔的气压;原理是利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡,隔离塔内外气体;6 填料吸收塔传质系数测定实验中测定kxa有什么工程意义传质系数是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一7能否用自来水代替高位槽水为什么不能;因为自来水水压不稳,使整个体系成为不稳定体系8填料塔的液泛和哪些因素有关直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的;二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满;这种现象,称为液泛;液泛开始时,塔的压降急剧上升,效率急剧下降;随后塔的操作遭到破坏;主要原因：降液管内液体倒流回上层板. 过量液沫夹带到上层板防止产生液泛的措施是：1按规定的进料量操作；2按规定的回流量操作;实验八干燥1、为什么在操作中要先开鼓风机送气,而后通电加热答：防止损坏风机;2、某些物料在热气流中干燥,希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干燥,为什么3物料厚度不同时,干燥速率曲线又如何变化4、湿物料在70℃～80℃的空气流中经过相当长时间的干燥,能否得到绝干物料5实验过程中干、湿球温度计是否变化为什么6如何判断实验已经结束答：当物料恒重时,可判断实验已经结束;7恒定干燥条件是指什么指干燥介质的温度、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:%酒精-水系统的共沸组成若进料组成大于% 塔釜可达到98%以上的酒精若进料组成大于% 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实验9 流化床干燥实验讲义⑴物料去湿的方法有哪些本实验所用哪种方法答：方法有机械去湿,吸附去湿,供热去湿;本实验所用方法供热去湿中的对流干燥;⑵对流干燥过程的特点是什么答：当温度较高的气体与湿物料直接接触时,气固两相间所发生的是热质同时传递的过程;⑶空气的湿度是如何定义的答：空气湿度的定义为每千克绝干空气所带有的水汽量,单位是㎏水/㎏绝干气;⑷相对湿度是如何定义的答：空气中的水汽分压与一定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值之比定义为相对湿度;⑸湿球温度是指什么温度跟什么有关答：湿球温度是大量空气与少量水长期接触后水面的温度,它是空气湿度和干球温度的函数;⑹湿空气的比容如何定义的计算式是什么答：湿空气的比容是指1kg干气及其所带的Hkg水所占的总体积;=×10-3+×10-3Ht+273H⑺结合水与非结合水如何定义的两者的基本区别是什么答：借化学力或物理力与固体相结合的水统称为结合水；非结合水是指机械地附着与固体表面或颗粒堆积层中的大空隙中未与固体结合的那部分水;两者的基本区别是其表现的平衡蒸汽压不同;⑻本实验中物料的含水量w是用何仪器测得的如何使用该仪器答：本实验中物料的含水量w是用水分快速测定仪来测定的;⑼常用工业干燥器有哪几种本实验所用哪种类型的干燥器答：常用工业干燥器有厢式干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、流化干燥器、转筒干燥器等;本实验所用是流化干燥器;⑽本实验中所用的被干燥物料是什么有什么特点答：变色硅胶;有颜色遇水由蓝变白的特点且耐热性比较好,有好的吸水性;⑾实验中风机旁路阀应如何放空阀又应如何答：实验中风机旁路阀一定不能全观、放空阀实验前后应全开,实验中应全关;⑿实验操作中升压要注意什么答：升压一定要缓慢升压,以免损坏装置⒀干燥器中的剩余物料用什么方法取出答：用漩涡泵吸气方法取出干燥器内剩料、称量;⒁直流电机电压不能超过多少伏答：12伏;⒂实验操作中进料后注意维持哪三不变答：维持进口温度不变,保温电压不变,气体流量计读数不变;⒃干燥器外壁带电实验操作中要注意什么答：不要用手或身体的其他部位触及干燥器外壁,严防触电;⒄干燥过程的经济性主要取决于什么答：鼓泡罩;⒅热效率是如何定义的分析本次实验结果中的热效率;。

化工原理习题及答案

Z1 + u12 p1 u2 p + + He = Z2 + 2 + 2 + H f 2 g ρg 2 g ρg
p1 − p2 1.232 2 − 2.52 = + 0.153 = −88.2mm ρg 2g
说明：A 管液柱低，B 管液柱高，A 比 B 低 88.2mm 在图上画出
Hgjc_shsd
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td1-10．用离心泵把 20℃的水从贮槽送至塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如图。管路的直径均为 φ76×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为 24.66kPa；水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按 Σhf,1=2u2 与 Σhf,2=10u2 计算，由于管径不变，故式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水管与喷头连接处的压强为 98.07kPa(表压)。试求泵的有效功率。[答 Ne=2.26kW] 解：(1)以贮槽液面为上游截面 1-1’、排出管口与喷头连接处截面为下游截面 2-2’，以贮槽液面为基准面 O-O’，列出 Bernoulli
H1 =
ρ0 H 0 0.8 * 20 = = 16m ρ1 1
Hgjc_shsd
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td1-5．附图中串联 U 管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压差计的指示液为水银，两 U 管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为：h1=2.3m、h2=1.2m、 h3=2.5m 及 h4=1.4m。锅炉中水面与基准面间的垂直距离 h5=3m。大气压强 p0=99.3kPa。试求锅炉上方水蒸气的压强 p5。(分别以 Pa 和 kgf/cm2 来计量)。 [答 p=3.64×105Pa=3.71kgf/cm2 ] 解：由静力学方程 p5+ρg(h5-h4)=p4 p4 =p3+ρHgg(h3-h4) p3=p2-ρg(h3-h2) p2 =p0+ρHgg(h1-h2) p5+ρg(h5-h4)=p0+ρ Hgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHgg(h3-h4) p5=p0 +ρhgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHg g(h3-h4)-ρg(h5-h4) =p0+ρHg g(h1-h2+h3-h4)-ρg(h3-h2+h5-h4) =p0+ρHg g(2.3-1.2+2.5-1.4)-ρg(2.5-1.2+3-1.4) =p0+ρHg g×2.2-ρg×2.9 =99.3+13.6×9.81×2.2-1×9.81×2.9 =364.4kPa p5=364.4 kPa×1 kgf.cm-2/98.1 kPa=3.715kgf.cm-2 1kgf.cm-2 =98.1 kPa ssd2-6、列管式换热器的管束 38 根 Φ25×2.5mm 的钢管组成。空气以 10m/s 的速度在管内流动，其平均温度为 50℃，由液柱压力计测得其压力为 250mmHg，压力计一端接通大气，当时大气压 101.3kPa，试求空气的体积流量和质量流量。(0.12m3/s 0.174kg/s) 解： V = uA = 10 ×

化工原理实验课课后习题答案

化工原理实验课课后习题答案Prepared on 22 November 2020流体流动阻力的测定1.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；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。

4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。

改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。

6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。

化工原理实验课课后习题标准答案

4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。

改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。

化工原理实验选择题及答案

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：BA、只有这样才能保证有充足的供水量。

B、只有这样才能保证位压头的恒定。

C、只要如此，就可以保证流体流动的连续性。

二、本实验中首先排除管路系统中的空气，是因为：CA、空气的存在，使管路中的水成为不连续的水。

B、测压管中存有空气，使空气数据不准确。

C、管路中存有空气，则其中水的流动不在是单相的流动。

三、在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数…雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上？EA、一定能。

B、一定不能。

C、只要温度相同就能。

D、只有管壁的相对粗糙度相等就能。

E、必须温度与管壁的相对粗糙度都相等才能。

四、以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体？CA、无论什么流体都能直接应用。

B、除水外什么流体都不能适用。

C、适用于牛顿型流体。

五、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时，其能量的损失是否相同。

AA、相同。

B、只有放置角度相同，才相同。

C、放置角度虽然相同，流动方向不同，能量损失也不同。

D、放置角度不同，能量损失就不同。

六、本实验中测直管摩擦阻力系数时，倒U型压差计所测出的是：AA、两测压点之间静压头的差。

B、两测压点之间位压头的差。

C、两测压点之间静压头与位压头之和的差。

D、两测压点之间总压头的差。

E、两测压点之间速度头的差。

七、什么是光滑管？AA、光滑管是绝对粗糙度为零的管子。

B、光滑管是摩擦阻力系数为零的管子。

C、光滑管是水力学光滑的管子（即如果进一步减小粗糙度，则摩擦阻力不再减小的管子）。

八、本实验中当水流过测突然扩大管时，其各项能量的变化情况是：AA、水流过突然扩大处后静压头增大了。

B、水流过突然扩大处后静压头与位压头的和增大了。

C、水流过突然扩大处后总压头增大了。

D、水流过突然扩大处后速度头增大了。

E、水流过突然扩大处后位压头增大了。

离心泵实验一、在本实验中，若离心泵启动后抽不上水来，可能的原因是：CA、开泵时，出口阀未关闭。