《化工原理》实验思考题题目及答案

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。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，实际的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、离心泵流量增大时，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：N?Ne???QH?102?? ，当N=恒量， Q与H之间关系为：Q↑H↓而H?p

5、 ?g而H↓P↓所以流量增大，出口处压强表的读数变小。离心泵的流量可由泵的出口阀调节，为什么？

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。

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。

实验三、流量计的标定

1、 Co与哪些因素有关？

答：孔流系数由孔板的形状、测压口位置、孔径与管径之比d0/d1和雷洛系数Re所决定。

2、如何检查系统的排气是否完全？

答：直到排气阀指导系统中无气泡为止。

3、离心泵启动时应注意什么？

答：（1）泵入口阀全开，出口阀全关，启动电机，全面检查机泵的运转况。（2）当泵出口压力高于操作压力时，逐步打开出口阀，控制泵的流量、压力。（3）检查电机电流是否在额定值以内，如泵在额定流量运转而电机超负荷时应停泵检查。

实验四、伯努利方程验证实验

1、操作时特别要注重排除管内的空气泡，否则会干扰实验现象，为什么？如何排除？

答：管内含有气泡会使高度差减小，影响伯努利方程的验证。若空气泡在测压管中出现，可用手轻拍几下测压管赶走气泡。若空气泡在流体流动的导管中出现，则将出口阀慢慢关小是流速减小，在迅速将出口阀调大，赶走气泡。

2、试对实验中的阻力损失作出说明（是由哪些原因产生的，是直管阻力还是局部阻力）。

答：由于本实验中的水，为不可压缩的实际流体，存在着摩擦导致的沿程阻力损失以及突然扩大、缩小和拐弯导致的局部阻力损失。

实验五、流体流动形态测定实验

流体的流动类型与雷诺数的值有什么关系？

答：根据实验，流体在圆形直管内流动，Re≤2000（有的资料达到2300）时属于层流；Re＞4000时则一般为湍流。Re在2000~4000之间时，流动处于一种过渡可能是层流，可能是湍流，或是二者交替出现，主要由外界条件所左右。实验六过滤实验

1、过滤刚开始时，为什么滤液经常是浑浊的？

答：因为刚开始的时候滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是浑浊的。当一段时间后，待过滤液体中的固体会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布，此时的液体就会变得清澈。

2、在恒定过滤中，初始阶段为什么不采取恒定操作？

答：因为刚开始时要生成滤饼，等滤饼有一定厚度之后才能开始等压过滤。

3、如果滤液的粘度比较大，你考虑用什么方法改善过滤速率？

答：（1）使用助滤剂，改善滤饼特性；（2）加热滤浆，降低滤液粘度；（3）使用絮凝剂，改变颗粒聚集状态；（4）限制滤饼厚度，降低过滤阻力

4、当操作压强增大一倍时，其K值是否也增大一倍，是得到同样的过滤量时，其过滤时间是否缩短一半？

答：不是的，dv/dθ=A2ΔP/μrv(v+ve), dv/dθ是代表过滤速率，它随着过滤的进行，它是一个逐渐减少的过程，虽然ΔP增大一倍，表面上是时间减少一倍，单过滤速率减少，所以过滤得到相同的滤液，所需的时间不是原来的一半，比一半要多。