化工原理思考题
化工原理课后思考题答案
化工原理课后思考题答案问题一：什么是化工原理？化工原理是研究化学过程和物理过程在化工工程中基本原理和规律的学科。
它包括了化学反应、传质与传热、流体力学等学科内容，涉及到化工工程中的各个环节。
化工原理的研究可以帮助工程师了解反应过程中的物质转化规律、能量传递规律以及流体在管道中的流动规律等，为化工工程的设计、运行和优化提供科学依据。
问题二：化工原理的研究内容有哪些？化工原理的研究内容主要包括以下几个方面：1.化学反应原理：研究化学反应的动力学、平衡及其对工艺条件的影响。
通过分析反应速率、平衡常数和热力学参数，确定最佳反应条件，并预测产物组成和产量。
同时，还研究反应速率方程、反应机理和催化剂等相关内容。
2.传质传热原理：研究在化工过程中物质和能量的传递规律。
通过分析传质速率、传热速率以及传质传热过程中的阻力和温度分布等参数，优化传质传热操作。
此外，还研究流体与固体之间、流体与流体之间的传质传热机理。
3.流体力学原理：研究流体在管道、泵和设备中的流动规律。
通过分析流体的流动速度、压力分布、阻力损失等参数，优化流体力学过程。
还研究液体和气体的流动特性，如雷诺数、压力梯度和黏度等。
4.反应工程原理：研究化工反应工艺的设计、运行和控制。
通过分析反应条件、反应器构造和反应器操作参数，确定最佳的工艺方案。
同时，还研究反应器的传热、传质和混合性能等相关问题。
5.过程综合与优化：综合考虑化工过程中的各个环节，包括反应、分离、传质传热以及能量利用等。
通过分析各种操作条件、设备参数和工艺流程，提出最优的工艺设计方案，以实现经济高效的生产过程。
问题三：化工原理对化工工程有何作用？化工原理对化工工程有以下几个方面的作用：1.设计指导：通过化工原理的研究，可以为化工工程的设计提供科学依据。
了解化学反应过程中的物质转化规律和能量传递规律，可以确定最佳反应条件和工艺流程，从而提高生产效率和产品质量。
2.过程优化：通过分析化工原理，可以优化化工工程中的各个环节。
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?平衡旋塞是翻开后，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，翻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。
假设倒置U型管内液柱高度差不为零，那么说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；假设认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，翻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，翻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。
假设倒置U型管内液柱高度差不为零，那么说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，翻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。
假设倒置U型管内液柱高度差不为零，那么说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；假设认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，翻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。
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
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
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。
（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。
化工原理期末思考题
化工原理期末思考题(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《化工原理》期末复习思考题一、填空题1．在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么U管压差计使用的指示液密度越大，则指示液液柱高度差值R越。
2．离心泵的工作点是曲线和________________曲线的交点。
3．可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数Re= ，当Re＞4000时，流体在管路中的流动型态是。
4．在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜”，即层流底层，其热量传递的方式主要是。
5．在管壳式换热器中，提高管内流体流动速率，可以加大流体在管内的湍流程度，其传热系数，理由是。
6．空气的湿度H越大，则其露点td就越______(填高或低)；对于饱和湿空气，其干球温度t、湿球温度tw和露点td的关系是__________________（大小关系）。
7．离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是____________。
8．全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动力，达到一定分离程度所需的理论塔板数。
9. I-H(焓湿)图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、________、_________和水蒸气分压线、。
10．流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍11. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
如果某设备的压力表读数为200mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
13. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为_________、______。
14. 根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为_______控制，溶解度小的气体吸收过程是_________控制。
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。
（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..。
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。
化工原理实验思考题及答案
化工原理实验思考题〔填空与简答〕一、填空题：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，在双对数坐标纸上标绘。
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，开场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．枯燥过程可分为 等速枯燥 和 降速枯燥 。
14．枯燥实验的主要目的之一是 掌握枯燥曲线和枯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*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．在实验完毕后，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．实验完毕后应清扫现场卫生，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例如。
21.在阻力实验中，两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。
22.实验数据中各变量的关系可表示为表格，图形和公式.23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等.24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验，试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。
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第一早流体流动问题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8X 10-3mi，水和容器总重102(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= p gh=1000XX =；外部压强p=F/A=10/=＜内部压强。
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、R a,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与F2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减小。
R i不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
问题7.为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好？答7.由静力学方程可以导出厶p=H（p 冷- p热）g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
问题8•什么叫均匀分布？什么叫均匀流段？答&前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。
问题9•伯努利方程的应用条件有哪些？答9.重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
问题10.如图所示，水从小管流至大管，当流量V管径D d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R'的大小关系如何？为什么？.（可忽略粘性阻力损失）答10. R=R,因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。
题10附图题11附图问题11.理想液体从高位槽经过等直径管流出。
考虑A点压强与B点压强的关系，在下列三个关系中选择出正确的：（1）P B < P A（2）p B = P A+P gH（3）p B > p A答11.选（1）P B<P A；因为管道出口通大气，出口压力等于P A,而B处的位置比出口处高，所以，压力较低。
问题12.层流与湍流的本质区别是什么？答12.是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
问题13.雷诺数的物理意义是什么？答13.惯性力与粘性力之比。
问题14.何谓泊谡叶方程？其应用条件有哪些？答14. △ P=32卩uL/d 2。
不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
问题15.何谓水力光滑管？何谓完全湍流粗糙管？答15.当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
在Re很大，入与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
问题16.非圆形管的水力当量直径是如何定义的？能否按u n d e2/4计算流量？答16.定义为4A/ n。
不能按该式计算流量。
问题17.在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？答17.因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
问题18.如附图所示管路，试问：(1) B阀不动(半开着)，A阀由全开逐渐关小，则h1, h2, (h — h2)如何变化?⑵A阀不动(半开着)，B阀由全开逐渐关小，则h b h2, (h1 —h0如何变化?题18附图题19附图答18. (1)h 1下降，h2下降，(h 1-h 2)下降；(2)h 1上升，h2上升，(h 1-h 2)下降。
问题19.图示的管路系统中，原1, 2 ,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V, V2, V 3将如何变化？答19. q V、q V1 下降，q V2、q V3上升。
问题20.是否在任何管路中，流量增大阻力损失就增大；流量减小阻力损失就减小？为什么？答20.不一定，具体要看管路状况是否变化。
第二章流体输送机械问题1•什么是液体输送机械的压头或扬程？答1.流体输送机械向单位重量流体所提供的能量（J/N）。
问题2.离心泵的压头受哪些因素影响？答2.离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。
问题3.后弯叶片有什么优点？有什么缺点？答3.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，这是它的优点。
它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
问题4•何谓"气缚"现象？产生此现象的原因是什么？如何防止”气缚”？答4.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。
灌泵、排气。
问题5.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些？答5.离心泵的特性曲线指He〜q v,n〜q v, 〜q v。
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。
问题6.离心泵的工作点是由如何确定的？有哪些调节流量的方法？答6.离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。
调节出口阀，改变泵的转速。
问题7. 一离心泵将江水送至敞口高位槽，若管路条件不变，随着江面的上升，泵的压头He,管路总阻力损失H f,泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？答7.随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压头下降，阻力损失增加；随着江面的上升，管路压力均上升，所以真空表读数减小，压力表读数增加。
问题8.某输水管路，用一台IS50-32-200的离心泵将低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽，阀门开足后，流量仅为3m/h左右。
现拟采用增加一台同型号的泵使输水量有较大提高，应采用并联还是串联？为什么？答& 从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3m q V=0点和H=13m q V=3m i/h点，显然,管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。
问题9•何谓泵的汽蚀？如何避免”汽蚀”？答9.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。
问题10.什么是正位移特性？答10.流量由泵决定，与管路特性无关。
问题11.往复泵有无”汽蚀"现象？答11.往复泵同样有汽蚀问题。
这是由液体汽化压强所决定的。
问题12.为什么离心泵启动前应关闭出口阀，而旋涡泵启动前应打开出口阀？答12.这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率负荷最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；而旋涡泵在大流量时功率负荷最小，所以在启动时要开启出口阀，使电机负荷最小。
问题13.通风机的全风压、动风压各有什么含义？为什么离心泵的H与p无关，而风机的全风压P T与P有关？答13.通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。
因单位不同，压头为m全风压为”/口2,按厶P=pgh可知h与p无关时，△ P与p成正比。
问题14.某离心通风机用于锅炉通风。
如图a、b所示,通风机放在炉子前与放在炉子后比较，在实际通风的质量流量、电机所需功率上有何不同？为什么？—T凤机I—寸锅炉|一一废气•一函可一*网可一废气a-闵饥在前乩氓机在后\ 题14 附图/答14.风机在前时，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大；风机在后时，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小。
第三章液体搅拌问题1.搅拌的目的是什么？答1.混合（均相），分散（液液，气液，液固），强化传热。
问题2.为什么要提出混合尺度的概念？答2.因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面。
问题3.搅拌器应具备哪两种功能？答3.①产生强大的总体流动，②产生强烈的湍动或强剪切力场。
问题4.旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷？答4.旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。
问题5.要提高液流的湍动程度可采取哪些措施？答5.①提高转速。
②阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性。
③装导流筒，消除短路、消除死区。
问题6.大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线？为什么？答6.只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。
问题7.选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么？答7.混合效果与小试相符。
第四章流体通过颗粒层的流动问题1.颗粒群的平均直径以何为基准？为什么？答1•颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。
因为颗粒层内流体为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。
问题2.数学模型法的主要步骤有哪些？答2•数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验，实验定模型参数。
问题3.过滤速率与哪些因素有关？答3.过滤速率u=dq/d T =△ P/r （q+qe）中，u 与厶P、r、$、口、q、qe 均有关。
问题4.过滤常数有哪两个？各与哪些因素有关？什么条件下才为常数？答4. K、qe为过滤常数。
K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe与过滤介质阻力有关。
恒压下才为常数。
问题5. T opt对什么而言?答5- T opt对生产能力（Q=V/ S T）最大而言。
Q在V〜T图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为T opt 。
问题6.回转真空过滤机的生产能力计算时，过滤面积为什么用A而不用AQ?该机的滤饼厚度是否与生产能力成正比？答6•考察方法是跟踪法，所以过滤面积为A,而$体现在过滤时间里。