化工原理思考题答案

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化工原理(少学时)思考题答案

化工原理(少学时)思考题答案

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 5. 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 R1、R2,两压差计间 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 R1 与 R2有何 变化?(说明理由)
答 5.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 R2 减小。R1 不变,因 为该 U 形管两边同时降低,势能差不变。 问题 6. 伯努利方程的应用条件有哪些?
问题 13. 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 V1, V2, V3 将如何变化? 答 13.qV、qV1 下降,qV2、qV3 上升。 问题 14. 什么是液体输送机械的压头或扬程?
答 14.流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
答 24.通风机施给每立方米气体的能量称为全压,其中动能部分称为动风压。离心泵 的丫头单位是 J/N(米液柱),全风压的单位是为 N/m2,两者单位不同,若按ΔP=ρgh表 示,可知高度h与密度ρ无关时,压差ΔP 与密度ρ成正比。
第二章 传热
问题 1. 传热过程有哪三种基本方式? 答 1.直接接触式、间壁式、蓄热式。 问题 2. 传热按机理分为哪几种? 答 2.传导、对流、热辐射。 问题 3. 物体的导热系数与哪些主要因素有关? 答 3.与物质聚集状态、温度有关。
化工原理(少学时)思考题答案
第一章 流体流动与输送机械
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 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 2.分子间的引力和分子的热运动。

化工原理课后思考题参考答案

化工原理课后思考题参考答案

化⼯原理课后思考题参考答案第⼆章流体输送机械2-1 流体输送机械有何作⽤?答:提⾼流体的位能、静压能、流速,克服管路阻⼒。

2-2 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体?答:离⼼泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空⽓。

由于空⽓的密度很⼩,所产⽣的离⼼⼒也很⼩。

此时,在吸⼊⼝处所形成的真空不⾜以将液体吸⼊泵内。

虽启动离⼼泵,但不能输送液体(⽓缚);启动后泵轴带动叶轮旋转,叶⽚之间的液体随叶轮⼀起旋转,在离⼼⼒的作⽤下,液体沿着叶⽚间的通道从叶轮中⼼进⼝位置处被甩到叶轮外围,以很⾼的速度流⼊泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截⾯逐渐扩⼤,⼤部分动能转变为静压能。

泵⼊⼝处于⼀定的真空状态(或负压)2-3 离⼼泵的主要特性参数有哪些?其定义与单位是什么?1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积,m 3/s, m 3/min, m 3/h.。

2、扬程H :单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N ,m3、功率与效率:轴功率P :泵轴所需的功率。

或电动机传给泵轴的功率。

有效功率P e :gH q v ρ=e P效率η:pP e =η 2-4 离⼼泵的特性曲线有⼏条?其曲线的形状是什么样⼦?离⼼泵启动时,为什么要关闭出⼝阀门?答:1、离⼼泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。

共三条;2、离⼼泵的压头H ⼀般随流量加⼤⽽下降离⼼泵的轴功率P 在流量为零时为最⼩,随流量的增⼤⽽上升。

η与q v 先增⼤,后减⼩。

额定流量下泵的效率最⾼。

该最⾼效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳⼯况参数。

3、关闭出⼝阀,使电动机的启动电流减⾄最⼩,以保护电动机。

2-5 什么是液体输送机械的扬程?离⼼泵的扬程与流量的关系是怎样测定的?液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响?答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出⼝管路处分别安装真空表和压⼒表,在这两处管路截⾯1、2间列伯努利⽅程得:f V M H gu u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离⼼泵的流量、压头均与液体密度⽆关,效率也不随液体密度⽽改变,因⽽当被输送液体密度发⽣变化时,H-Q 与η-Q 曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正⽐。

化工原理思考题答案

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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。

化工原理专业实验思考题答案

化工原理专业实验思考题答案

实验一1.本实验测定聚合速率的原理是什么?膨胀计法的原理是利用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。

2.本实验应注意哪些实验操作?①选择膨胀计时要注意磨口的配套。

②单体和引发剂要混合均匀,引发剂充分溶解。

③膨胀计内要检查有无气泡④要明确诱导期的测量方法,在实验前了解开始计时的时间,避免实验产生错误。

⑤反应物加入膨胀计后,毛细管与反应器要耳朵对耳朵,对上后将磨口转动一下,橡皮筋一定要扎紧,严格防止实验时水进入膨胀计。

⑥膨胀计需要完全插入恒温槽内,膨胀计内的最高液面应该在恒温槽液面以下⑦反应结束马上取出样品,迅速使反应器与毛细管分离,以免膨胀计粘结;用丙酮将反应器与毛细管清洗干净实验二1、实验中怎样判断气液两相已达到平衡?答案:体系温度一段时间内(约5分钟)不再发生变化时,则可判定气液两相达到平衡。

2、影响气液平衡测定准确度的原因有那些?答案:①装置的气密性;②平衡温度的读取;③由阿贝折射仪读取混和液折射率的误差;④在阿贝折射仪工作曲线上由折射率读取气液相组成存在读数误差;⑤取样时气液是否达到平衡;⑥是否选取了合理的取样点。

3、为什么要确定模型参数,对实际工作有何作用?答:由于温度变化,但参数不会变,确定模型参数后,对于同样的物系,都可以使用,省去了实验的时间,直接计算就可,获得数据更快速、更方便。

模型参数对于实际工作中有着很好的指导作用,而且Wilson方程有了二元参数后,可以用来预测多元混合物的性质。

实验三1. 怎样提高酯化收率?答:采用连续式操作,即是在塔的某处进料。

在塔上部某处加带有酸催化剂的乙酸,塔下部某处加乙醇。

釜沸腾状态下塔内轻组分逐渐向上移动,重组分向下移动。

具体地说,乙酸从上段向下段移动,与向上段移动的乙醇接触,在不同填料高度上均发生反应,生成酯和水。

塔内此时有4组分。

由于乙酸在气相中有缔合作用,除乙酸外,其它三个组分形成三元或二元共沸物。

水-酯,水-醇共沸物沸点较低,醇和酯能不断地从塔顶排出。

化工原理实验思考题答案( 最新、最全、带目录

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化工原理实验思考题答案by,这是最新整合的,最全的思考题答案,带有目录索引,方便一键查找,另外补充了几个之前没给出的实验。

目录索引化工原理实验思考题答案 (1)实验1离心泵性能测定实验 (1)实验2吸收实验 (2)实验3连续精馏实验 (2)实验4管道流体阻力的测定 (2)实验5过滤实验 (3)实验6单项流动阻力测定 (3)实验7离心泵特性曲线的测定 (5)实验8恒压过滤参数的测定 (8)实验9 气~汽对流传热实验 (10)实验10 精馏塔的操作和塔效率的测定 (11)实验11 填料吸收塔流体力学特性实验 (12)实验12 固体流态化的流动特性实验 (14)实验13 板式塔流体流动性能的测定(筛板塔) (16)实验14 流化床干燥实验讲义 (18)实验1离心泵性能测定实验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、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。

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。

3、正常工作的离心泵,在其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够的压强差实现这一流动过程。

1、 流体通过干填料压降与湿填料压降有什么不同?答:当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。

当填料层上有液体喷淋时,填料层内的部分空隙为液体所充满,减少了气流通道截面,在相同的条件下,随液体喷淋量的增加,填料层所持有的液量亦增加,气流通道随液量的增加而减少,通过填料层的压降将随之增加。

《化工原理》实验思考题题目及答案

《化工原理》实验思考题题目及答案
不合理因为水从水池或水箱输送到水泵靠地是液面上地大气压与泵入口处真空度产生地压强差将水从水箱压入泵体由于进口管安装阀门无疑文档收集自网络仅用于个人学习增大这一段管路地阻力而使流体无足够地压强差实现这一流动过程
、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答案

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1. 以水做介质所测得的λ~Re 关系能否适用于其它流体?对于其他牛顿型流体就可以.,Re反应了流体的性质,虽然其他的流体的密度和黏度都与水不一样,但是最终都在Re上面反应出来了.所以仍然适用.2. 在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上,为什么?1.离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?因离心泵启动时,泵的出口管路内还没水,因此还不存在管路阻力和提升高度阻力、在泵启动后,泵扬程很低,流量很大,此甲泵电机(轴功率)输出很大(据泵性能曲线),很容易超载,就会使泵的电机及线路损坏,因此启动时要关闭出口阀,才能使泵正常运行。

2.离心泵启动前为什么要引水灌泵?离心叶片只有甩水才能获得离心能量在入口产生负压,没有引水只有空气产生的负压太低不能吸入井水。

已经引水灌泵了,离心泵还是不能正常启动多数是因为入水管还有空气3.为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法优缺点?有其他方法吗?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。

优点是简单易行,缺点是节流阀消耗能量。

使用变频器调节电机转速也可以调节流量,优点是节约电能。

1. 板框过滤机的优缺点是什么?板框过滤机的优点是结构简单、制造容易、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高、滤饼含水量少、对各种物料的适用能力强,缺点是间歇操作,劳动强度大,生产效率低。

适用于间歇操作的场合2.板框过滤机的操作分哪些阶段?1、压紧滤板2、进料过滤3、洗涤滤饼4、松开滤板5、拉板卸饼6、清洗整理滤布3.为什么过滤开始时,滤液常常有点浑浊,而过段时间后才变清?开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,滤饼形成后且形成较密的滤饼,使颗粒不易通过。

1. 空气和蒸汽的流向对传热效果有何影响?有。

逆流优于并流2.蒸汽冷凝过程中,若存在不冷凝气体,对传热有何影响?不凝性气体的存在对系统有很大的危害,主要表现在会使系统冷凝压力升高,冷凝温度升高,压缩机排气温度升高,耗电量增加,制冷效率降低;同时由于排气温度过高可能导致润滑油碳化,影响润滑效果.此时,可以给系统加装不凝性气体分离器和排出阀,定期或自动将系统中的不凝性气体排出。

(完整版)化工原理实验思考题答案汇总

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流体流动阻力的测定1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽?怎样才能迅速地排尽?为什么?如何检验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。

2.以水为介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体?答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、、变化3.在不同的设备上(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:不能,因为Re=duρ/μ,与管的直径有关离心泵特性曲线的测定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?本实验中,为了得到较好的实验效果,实验流量范围下限应小到零,上限应到最大,为什么?答:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机(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:离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。

(3)泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?随着流量的增大,泵进、出口压力表分别有什么变化?为什么?答:当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的恒压过滤常数的测定1.为什么过滤开始时,滤液常常有混浊,而过段时间后才变清?答:开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但当形成较密的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变清。

?2.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?答:一般来说,第一组实验的第一点Δθ/Δq会偏高。

因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时,在计量桶上升1cm时停止计时,但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液,而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算,从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。

化工原理实验思考题答案

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。

化工原理思考题答案

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流体流动阻力1,以水作介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体?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。

(建议读一读流体力学三大相似的那一章,应该能有更深入的理解。

)2,在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上?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离心泵性能测定实验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:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机。

2,为什么用泵的出口阀调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流量?答:用出口阀门调解流量而不用崩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,很好用的。

3,正常工作的离心泵,在其进口管路上安装阀门是否合理?为什么?答:不合理容易产生节流损失产生压损压力降低,易造成汽蚀的发生对流给热系数测定实验1,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?答:①会由于空气中含有水分造成冰堵。

冰堵不单使制冷效率下降。

而且会导致系统停机。

压力不断降低,还会损坏压缩机。

②空气混入压缩腔,由于空气中含有不凝性气体,如氮气。

这些不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。

③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2,在实际生产中,冷热流体逆流还是并流的传热效果好?为什么?答:在实际生产中,传热的平均线温差标志传热量的大小,传热公式Q=KA(ΔTm)知,ΔTm越大则传热Q越大,在逆流,顺流,叉流中,逆流的平均温差最大,因此在无特殊情况下换热器多采用逆流的形式。

化工原理实验思考题答案

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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

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实验1 单项流动阻力测定(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ρρ(4)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)两个转子能同时开启吗?为什么?答:不能同时开启。

因为大流量会把U 形管压差计中的指示液冲走。

(9)开启阀门要逆时针旋转、关闭阀门要顺时针旋转,为什么工厂操作会形成这种习惯? 答:顺时针旋转方便顺手,工厂遇到紧急情况时,要在最短的时间,迅速关闭阀门,久而久之就形成习惯。

(完整版)化工原理实验思考题答案

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(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。

化工原理实验思考题答案

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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)。

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(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。

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实验5 精馏塔的操作和塔效率的测定⑴ 在求理论板数时,本实验为何用图解法,而不用逐板计算法?答:相对挥发度未知,而两相的平衡组成已知。

⑵ 求解q 线方程时,C p ,m ,γm 需用何温度? 答:需用定性温度求解,即:2)(b F t t t +=⑶ 在实验过程中,发生瀑沸的原因是什么?如何防止溶液瀑沸?如何处理?答;① 初始加热速度过快,出现过冷液体和过热液体交汇,釜内料液受热不均匀。

② 在开始阶段要缓慢加热,直到料液沸腾,再缓慢加大加热电压。

③ 出现瀑沸后,先关闭加热电压,让料液回到釜内,续满所需料液,在重新开始加热。

⑷ 取样分析时,应注意什么?答:取样时,塔顶、塔底同步进行。

分析时,要先分析塔顶,后分析塔底,避免塔顶乙醇大量挥发,带来偶然误差。

⑸ 写出本实验开始时的操作步骤。

答:①预热开始后,要及时开启塔顶冷凝器的冷却水,冷却水量要足够大。

②记下室温值,接上电源,按下装置上总电压开关,开始加热。

③缓慢加热,开始升温电压约为40~50伏,加热至釜内料液沸腾,此后每隔5~10min 升电压5V 左右,待每块塔板上均建立液层后,转入正常操作。

当塔身出现壁流或塔顶冷凝器出现第一滴液滴时,开启塔身保温电压,开至150 V ,整个实验过程保持保温电压不变。

④等各块塔板上鼓泡均匀,保持加热电压不变,在全回流情况下稳定操作20min 左右,用注射器在塔顶,塔底同时取样,分别取两到三次样,分析结果。

⑹ 实验过程中,如何判断操作已经稳定,可以取样分析?答:判断操作稳定的条件是:塔顶温度恒定。

温度恒定,则塔顶组成恒定。

⑺ 分析样品时,进料、塔顶、塔底的折光率由高到底如何排列?答:折光率由高到底的顺序是:塔底,进料,塔顶。

⑻ 在操作过程中,如果塔釜分析时取不到样品,是何原因?答:可能的原因是:釜内料液高度不够,没有对取样口形成液封。

⑼ 若分析塔顶馏出液时,折光率持续下降,试分析原因?答:可能的原因是:塔顶没有产品馏出,造成全回流操作。

化工原理课后思考题答案完整版

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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。

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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。

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化工原理思考题答案集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)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∝u 2 ,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=p 1-p 2,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。

12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念答:气缚:离心泵启动前未充液,泵壳内存有空气,由于空气密度远小于液体的密度,产生离心力很小,因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,此时启动离心泵也不能输送液体。

气蚀:贮槽液面一定,离心泵安装位置离液面越高,贮槽液面与泵入口处的压差越大,当安装高度达到一定值时,泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压,液体在该处形成气泡,进入叶轮真空高压区后气泡破裂,形成局部真空,周围液体以高速涌向气泡中心产生压力极大的冲击。

运转一定时间后,叶轮表面出现斑痕及裂缝,使叶轮损伤。

扬程:单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量升扬高度:指离心泵将流体从低位送至高位时两液面的高度差。

工作点:管路特性曲线与泵特性曲线的交点设计点:离心泵在一定转速下的最高效率点13、离心泵调节流量有哪些方法?各种方法的实质及优缺点是什么?答:1.改变管路特性曲线,最简单的方法是在离心泵压出管线上安装调节阀,通过出口阀门调节流量,实质是改变工作点。

优点:操作简便、灵活,流量可连续变化,应用较广。

缺点:当阀门关小时,不仅增加了管路的阻力,使增大的压头用于消耗阀门的附加阻力上,且使泵在低效率下工作,经济上不合理。

2.改变泵特性曲线,通常通过改变泵的转速来实现流量调节,实质是改变工作点。

优点:不额外增加阻力且在一定范围内可保证泵在高效率下工作,能量利用率高,经济性好。

缺点:需配备可调速的原动机或增加调速器,通常在调节幅度大、时间又长的季节性调节中使用。

14、比较正位移泵与离心泵在开车步骤、流量调节方法及泵的特性等方面的差异答:正位移泵即容积式泵15、离心通风机的特性参数有哪些?若输送空气的温度增加,其性能如何变化答:a、流量b、风压c、轴功率与效率。

空气温度增加,流体密度减小,风压减小;流量、轴功率效率均与风机相关,风机型号不变,参数不变。

第三章传热1、简述热传导、对流传热,辐射传热的基本原理答:热传导:热传导起因于物体内部分子、原子和电子的微观运动的一种传热方式。

温度不同时,这些微观粒子热运动激烈程度不同。

因此,在不同物体之间或同一物体内部存在温差时,就会通过这些微观粒子的振动、位移和相互碰撞而发生能量的传递,称之为热传导。

对流传导:流体通过固体壁面时与该表面发生的传热过程称为对流传热,对流传热是依靠流体微团的宏观运动而进行的热量传递。

实际上是对流传热和热传导两种基本传热方式共同作用的传热过程。

辐射传热:任何物体在发出辐射能的同时,也不断吸收周围物体发来的辐射能。

一物体辐射出的能量与吸收的能量不等时,该物体就与外界产生热量传递,这种传热方式称为辐射传热。

2、热传导、对流传热,辐射传热在传热速率影响因素方面各有什么特点?答:热传导:热导率与物质的结构、组成、温度、压强等许多因素有关3、气体、液体和固体(包括金属和非金属)在热导率数值上有什么差异?认识这些差异在工程上有什么意义?答:固体:金属的热导率与材料的纯度有关,合金材料热导率小于纯金属,各种固体材料的热导率均与温度有关,对绝大数均质固体而言,热导率与温度近似成线性关系。

在工程计算中常遇到固体壁面两侧温度不同的情况,此时可按平均温度确定温度场中材料的热导率。

液体:金属液体的热导率较大,非金属液体的热导率较小,但比固体绝热材料大,除水和甘油外,大多数液体随温度升高热导率减小。

纯液体的热导率比其溶液的大。

气体:气体的热导率随温度升高而增大。

当压力很大或很小时,热导率随压力增大而增大,反之则反。

气体的热导率很小,不利于导热但有利于保温。

4、什么是传导过程中推动力和阻力的加和性?答:在多层壁的定态热传导中,每层壁都有推动力和阻力,通过各层的导热速率相等,既等于某层的推动力和阻力之比,也等于各层推动力之和和阻力之和的比值。

(公式自己写)5、在定态的多步串联传热过程中,各步的温度降时如何分配的? 答:6、对流传热的主要影响因素有哪些?答:1、引起流动的原因:α强制>α自然2、流动状况:α湍流>α层流3、流体的性质:μ增大α增大;比热容增大,α增大;ρ增大,α增大;α气体<α液体4、传热面的情况:α波纹状、翅面>α平滑面;A增大,湍流程度减小5、是否相变:α相变>α无相变7、在对流传热过程中,流体流动时如何影响传热过程的?答:8、在对流传热系数的关联式中有哪些无量纲数?它们的物理意义各是什么?答:Nu努塞尔数,待定数群Re雷诺数,代表流体的流动形态与湍流程度对对流传热的影响Pr普朗特数,代表流体的物理性质对对流传热的影响Gr格拉晓夫数,代表自然对流对对流传热的影响9、在各种对流传热过程中,流体的物理性质是如何影响传热系数的?答:无相变时:流体在圆形管内作强制湍流,α=0.023λd Re0.8(Cpμλ)k,流体被加热时,k=0.4,流体被冷却时,k=0.3;流体在圆形管内作强制层流α=1.86λd (RePr dl)1/3(μμw)0.14(还有好多自己写)10、用饱和水蒸气作为加热介质时,其中混有的不凝气是如何影响传热效果的?答:蒸汽冷凝与壁面时,如果蒸汽中含有微量的不凝气,如空气等,则它会在液膜表面浓集形成气膜,这相当于额外附加了一层热阻,而且由于气体的热导率小,该阻值往往很大,其外在表现是蒸汽冷凝的对流系数大大减小。

11、液体沸腾的两个必要条件是什么?为什么其对流传热系数往往很高?答:一是液体过热,二是有汽化核心。

在沸腾过程中,小气泡首先在汽化核心处生成并长大,在浮力作用下脱离壁面,气泡让出的空间被周围的液体取代,如此冲刷壁面,引起贴壁液体层的剧烈扰动,从而使液体沸腾时的对流传热系数比无相变时大很多。

12、大容积沸腾按壁面与流体温差的不同可分为哪几个阶段?试分析各阶段的传热系数与温差的关系及内在原因答:可分为自然对流、核状沸腾、不稳定膜状沸腾、稳定膜状沸腾四个阶段。

自然对流:汽化仅发生在液体表面,对流传热系数很小,随温差升高而缓慢增加。

核状沸腾:加热面上有气泡产生,气泡数目越来越多,长大速率越来越快,所以气泡脱离壁面时对液体扰动增强,传热系数随温差升高而急剧上升。

不稳定膜状沸腾:随温差增大,加热面上的汽化核心数大大增加,以至于气泡的产生速率大于其脱离壁面的速率,气泡因此在加热面附近相连形成气膜,将加热面和流体隔开,由于气体的热导率很小,使传热系数急剧下降。

稳定膜状沸腾:由于加热面壁温足够高,热辐射的影响开始表现,对流传热系数又开始随温差增大而增大。

13、自然对流中的加热面与冷却面应如何放置才有利于充分传热?答:自然对流是由于流体内各部分密度不同而引起的流动(如散热器旁热空气的向上流动。

自然对流的关键是使流体循环畅通,因此加热面应放置在被加热面的下层,冷却面应放置在冷却面的上层。

14、什么是传热速率?什么是热负荷?二者之间有何联系?答:传热速率是指设备在一定条件下的换热能力,热负荷是对设备换热能力的要求。

传热速率≥热负荷。

15、在两流体通过间壁的换热过程中,一般来说总热阻包括哪些项?什么是控制热阻?答:总热阻包括管外流体的对流传热热阻、管壁热阻、管内流体的对流传热热阻、管内表面的污垢热阻、管外表面的污垢热阻五项。

如果某项的值远大于其他项,总热阻值就接近该项,该项就是控制热阻。

16、流体的热导率、对流传热系数和总传热系数之间有何联系?答:1k =α1+Rs1+bdλd m+Rs2d1d2+d1α2d217、间壁两侧的对流传热系数是如何影响总传热系数的?认识到这一点有什么工程意义?答:换热器的总传热系数接近于较小的对流传热系数,强化传热时提高较小的对流传热系数较有效。

18、在间壁式换热器中采用逆流和对流各有什么优点?有时为什么又要采用折流或错流?答:1、就提高推动力而言,逆流优于其他流型。

传热系数一定时,采用逆流可以用较小的传热面积完成相同的换热任务,同时节约加热剂或冷却剂的用量,多回收热量。

2、当工艺上要求流体被加热时不得超过某一温度或热流体被冷却时不得低于某一温度,宜采用并流。

3、采用折流的目的是为了提高对流传热系数,以此达到提高传热速率。

19、传热过程设计型计算和操作型计算的内容分别是什么?解决这些问题需要那两个方程的联立求解?答:设计型计算的基本要求是确定换热任务的传热面积,在此基础上选择换热器的型号或判断某台换热器是否合用。

操作性计算的主要任务是在换热设备已存在时预测换热设备的操作结果,如计算两流体的出口温度。

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