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
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。
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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。
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流体震动阻力的测定1.怎么样考验系统内的气氛已经被排除搞洁?问:可通过瞅察离心泵进心处的真空表战出心处压力表的读数,正在开机前若真空表战压力表的读数均为整,标明系统内的气氛已排搞洁;若开机后真空表战压力表的读数为整,则标明,系统内的气氛出排搞洁.2.U止压好计的整位应怎么样矫正?问:先挨开仄稳阀,关关二个停止阀,即可U止压好计举止整面校验3.举止尝试系统的排气处事时,是可应关关系统的出心阀门?为什么?问:正在举止尝试系统的排气时,不该关关系统的出心阀门,果为出心阀门是排气的通讲,若关关,将无法排气,开用离心泵后会爆收气缚局里,无法输支液体.4.待测停止阀交近出火管心,纵然正在最大流量下,其引压管内的气体也不克不迭真足排出.试分解本果,该当采与何种步伐?问:待停止阀交近进火心,停止阀对付火有一个阻力,若流量越大,突然缩小直至流回停止阀,阻力便会最大,以致引压管内气体很易排出.矫正步伐是让停止阀与引压阀管之间的距离轻微大些.5.测压孔的大小战位子,测压导管的细细战少短对付真验有无效用?为什么?问:由公式??2?p可知,正在一定u下,突然夸大ξ,Δp删大,则压好计读数变大;2u?反之,突然缩小ξ,比圆:使ξ=0.5,Δp减小,则压好计读数变小.6.试阐明突然夸大、突然缩小的压好计读数正在真验历程中有什么分歧局里?问:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了钻研hf而引进的一个常数,所以它也战很多量有关,不克不迭单单与决于Re,而正在Re正在一定范畴内的时间,其余的变量对付于λ处于一个相对付较好的位子,不妨认为λ与Re关系统一.7.分歧管径、分歧火温下测定的?~Re直线数据是可联系到共一直线?问:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了钻研hf而引进的一个常数,所以它也战很多量有关,不克不迭单单与决于Re,而正在Re正在一定范畴内的时间,其余的变量对付于λ处于一个相对付较好的位子,不妨认为λ与Re关系统一.正如Re正在3×103~105范畴内,λ与Re的关系按照Blasius关系式,即λ8.正在?~Re直线中,本真验拆置所测Re正在一定范畴内变更,怎么样删大大概减小Re的变更范畴?问:Re?du?,d为直管内径,m;u为流体仄稳速度,m/s;?为流体的仄稳稀度,kg/m3;s. ?为流体的仄稳黏度,Pa·8.本真验以火动做介量,做出?~Re直线,对付其余流体是可适用?为什么?问:不妨使用,果为正在湍流区内λ=f(Re,?).证明正在效用λ的果素中本去不包罗流体d自己的个性,即证明用什么流体与?-Re无关,所以只消是牛顿型流体,正在相共管路中以共样的速度震动,便谦脚共一个?-Re关系.9.效用?值丈量准确度的果素有哪些问:??2d?p?,d为直管内径,m;?为流体的仄稳稀度,kg/m3;u为流体仄稳速2??u?度,m/s;?p为二测压面之间的压强好,Pa.△p=p1-p2,p1为上游测压截里的压强,Pa;p2为下游测压截里的压强,Pa离心泵个性直线的测定1.为什么开用离心泵前要先灌泵?如果灌火排气后泵仍开用不起去,您认为大概是什么本果?问:离心泵若正在开用前已充谦液体,则泵壳内存留气氛.由于气氛稀度很小,所爆收的离心力也很小.此时,正在吸出心处所产死的真空缺累以将液体吸进泵内.虽开用离心泵,但是不克不迭输支液体.泵不开用大概是电路问题大概是泵自己已益坏,纵然电机的三相电交反了,泵也会开用的.2.为什么开用离心泵时要关出心安排阀战功率表开关?开用离心泵后若出心阀不开,出心处压力表的读数是可会背去降下,为什么?问:关关阀门的本果从考查数据上分解:开阀门表示着扬程极小,那表示着电机功率极大,会烧坏电机.当泵不被益坏时,真空表战压力表读数会恒定稳定,火泵不排火空转不受中网个性直线效用制成的.3.什么情况下会出现气蚀局里?问:金属表面受到压力大、频次下的冲打而剥蚀以及气泡内夹戴的少量氧气等活泼气体对付金属表面的电化教腐蚀等,使叶轮表面浮现海绵状、鱼鳞状益害. 4.为什么泵的流量改变可通过出心阀的安排去达到?是可另有其余要领去安排流量?问:用出心阀门安排流量而不必泵前阀门安排流量包管泵内末究充谦火,用泵前阀门安排过分时会制成泵内出现背压,使叶轮氧化,腐蚀泵.另有的安排办法便是减少变频拆置,很佳用的.5.仄常处事的离心泵,正在其进心管线上设阀门是可合理?为什么?问:合理,主要便是检建,可则不妨不必阀门.6.为什么正在离心泵吸进管路上拆置底阀?问:为便于使泵内充谦液体,正在吸进管底部拆置戴吸滤网的底阀,底阀为止顺阀,滤网是为了预防固体物量加进泵内而益坏叶轮的叶片大概妨碍泵的仄常支配.7.测定离心泵的个性直线为什么要脆持转速的恒定?问:离心泵的个性直线是正在一定转速n下测定的,当n改变时,泵的流量Q、扬程H及功率P也相映改变.对付共一型号泵、共一种液体,正在效用η稳定的条件下,Q、H、P随n的变更关系如下式所示睹课本81页当泵的转速变更小于20%时,效用基础稳定.8.为什么流量越大,出心真空表读数越大而出心压力表读数越小?问:据离心泵的个性直线,出心阀门开大后,泵的流速减少,扬程落矮,故出心压力落矮;进心管讲的流速减少,进心管的阻力落减少,故真空度减少,真空计读数减少.过滤真验1.为什么过滤开初时,滤液常有些浑浊,通过一段时间后滤液才转浑?问:果为刚刚开初的时间滤布不固体附着,所以清闲较大,浑浊液会通过滤布,进而滤液是浑浊的.当一段时间后,待过滤液体中的固体验挖谦滤布上的清闲进而使固体颗粒不克不迭通过滤布,此时的液体便会变得浑澈.2.滤浆浓度战过滤压强对付K有何效用?问:滤浆浓度越大滤浆的黏度也越大,K值将越小;过滤压强的删大,共时效用比阻战压缩指数,但是总体去道K值也会随之删大.4.△q与大一面佳仍旧与小一面佳?共一次真验△q分歧,所得出的K、qe会不会分歧?Q为什么去仄稳值?问:△q应适合的与,估算真验总用时,大概与7~8个面,可仄稳与大概与分歧的△q,得出的k、qe效用不大;而果为咱们算出去的△t/△q是该过滤量段的仄稳时间,其值正在表示该滤液量中段更隐其准确性.总传热系数测定真验1.真验历程中,蒸汽温度改变对付真验停止有什么效用?怎么样脆持蒸汽温度恒定?问:蒸汽温度普及,只效用∆tm, T删大,∆tm删大,正在其余条件稳定的情况下,从公式不妨瞅出,对付流传热系数减小.步伐:即时排除不凝气体战热凝火,脆持蒸汽压力恒定.3.真验历程中,怎么样推断传热达到宁静?问:正在真验举止一段时间后,如果正在温度隐现仪上蒸汽的温度战气氛的出心温度皆为宁静值,即表示传热达到宁静.4.蒸汽热凝历程中不凝性气体存留对付真验停止会有什么效用?应采与什么步伐办理?问:正在套管换热器中,环隙中通火蒸汽,内管管内通气氛,火蒸汽热凝搁热加热气氛,气氛侧对付流传热系数αi与总传热系数K有以下关系:若有不凝气体存留,使得减小,K减小.步伐:果为蒸汽热凝传热系数很大,气氛的传热系数较小,为了普及总传热系数,主要普及管内的传热系数(湍动程度)比较简单,即时排除不凝气体.1.其余条件稳定,只改变回流比对付塔的本能有何效用?问:细馏中的回流比R,正在塔的安排中是效用设备费用(塔板数、再沸器、及热凝器传热里积)战支配费用(加热蒸汽及热却火消耗量)的一个要害果素,所以该当采用符合的回流比.正在支配中,它是一对付产品的品量与产量有要害效用而又便于安排的参数.2.进料板的位子是可不妨任性采用?它对付塔的本能有何效用?问:热液进料时,q线斜率大于整,所以提馏段支配线本理仄稳线,与其余进料情景相比要念达到相共的分散效验,必须缩小板数,但是本量板数不会变,使得分散效验更佳.进料位子会上移.3.查与进料液的汽化潜热时定性温度怎么样与?问:与进料管出心与出心温度的算术仄稳值动做进料液的汽化潜热时的定性温度.4.进料状态对付细馏塔支配有何效用?决定q线需测定哪几个量?问:正在回流比R、x f、x d、x w一定的情况下,q值减小,即进料前通过预热大概者部分汽化,细馏段支配线稳定,但是提馏段支配线斜率变大越靠拢仄稳线,所需的表里板数N越多.5.塔顶热液回流对付塔支配有何效用?问:热凝液成为回流液的一部分,由于那部分的热凝,降下到细馏段的蒸汽量比提留段少,费蒸汽.6.利用本真验拆置是可得到98%(品量)以上的乙醇?为什么?问:不克不迭.正在本次真验中,测出的塔板的效用非常矮,仅为40%安排,要达到此值,塔要无限下,与真验下度不符.7.齐回流支配正在死产中有何本量意思?问:塔顶降下的蒸汽经热凝后局部回流到塔内,那种支配办法喊齐回流;塔顶战塔底产品产量均为整,既不念塔内进料也不从塔内与料,无细馏段战提馏段之分,支配线为yn+1=yn,所需表里板数最少;正在细馏死产停车时利用齐回流不妨安排塔使塔宁静8.细馏支配中为什么塔釜压力是一个要害参数?它与哪些果素有关?问:塔压反映了塔里里组分的变更、塔背荷情况等. 9.支配中减少回流比的要领是什么?是可采与缩小塔顶出料量D 的要领?问:相共的物系,达到相共的分散央供,若进料情景参数q值越小,对付应的最的回流比越大;共一物系分散,进料组成及热情景相共,x d越大,R min便越大,最小回流比与一定分散央供是稀切通联的.10.本真验中,进料情景为热态进料,当进料量太大时,为什么会出现细馏段搞板,以至出现塔顶既无回流也无出料的局里?应怎么样安排?问:进料过大简单引导塔釜部热量背荷降下,引起三面温度下滑;不妨换热大概普及釜部热量△P/Z—u关系直线有何本量意思?问:△P/Z—u直线是形貌流体力教的个性也是吸支设备主要参数,为了估计挖料塔的能源消耗也需流体力教个性,决定挖料塔相宜支配范畴及采用相宜的气液背荷.2.测定直线战吸支系数分别需测哪些量?问:空塔气速u;挖料层压落△P;塔顶表压大小;吸支系数KYa;气氛流量;氨气流量;进塔战出塔气体浓度;支配状态下的温度、压强;塔顶、塔底液相浓度.△P/Z的效用.问:由△P/Z—u直线可知,当l=0时,随u删大,△P/Z也删大,二者呈直线关系;当l≠0时,随u删大,△P/Z也删大,正在截面与液泛面之间呈微弱变更,△P/Z减少相对付较快,正在液泛面以上u轻微减少一些,△P/Z有明隐变更,阻力减少,不克不迭下流,而对付KYa由于随u删大正在一定范畴内吸支删大反而不吸支,KYa形成0.4.当气体温度与吸支剂温度分歧时,应按哪种温度估计亨利系数?问:以为E随物系而变,一定物系T减少E删大,当气体温度与吸支剂温度分歧时应用吸支剂温度去估计亨利系数.5.分解真验停止:正在其余条件稳定的情况,删大气体流量(气氛的流量),吸支率、吸支系数KYa及传量单元数NOG、传量单元下度HOG分别怎么样变更?是可与表里分解普遍,为什么?问:由记录测定二组体积吸支系数不妨瞅出,假如删大气氛流量吸支系数KYa减小,那么删大V(气氛流量)时则GA必删大,传量单元下度HOG稳定,与表里分解好已几.6.正在不改变进塔气体浓度的前提下,怎么样普及出塔氨火浓度?问:当Y1稳定时X1=(Y1-Y2)/(L/G)+X2知正在Y1、Y2皆稳定时删大X2,即吸支剂所含溶量组成,则可使X1删大,则普及了出塔氨火浓度.7.挖料吸支塔塔底为什么必须树立液启管路?问:为了预防塔中气体加进塔内效用吸功效用,共时还不妨起到宁静塔内气体压力的效用.1.为什么正在支配中要先开鼓风机支气,而后通电加热?问:先开风机是为了预防气氛不流利而烧坏电加热器.2.如果气流温度分歧时,搞燥速率直线有何变更?问:搞燥速率的定义:恒速搞燥阶段:干物料正在恒速搞燥条件下举止时,物料表面的干度θ等于气氛的干球温度tw,当tw为定值时,物料表面的气氛干含量HW也为定值.由于物料表面战气氛间传热战传量历程与测干球温度时的情况基本相共.所以dQ/sdt=a(t-tw),dw/sdt=Kh(Hsw-H)而搞燥是正在恒定气氛条件下举止的.故随气氛条件而变的α战kH均脆持恒定稳定,而且( t—tw)战( HW-H)也为恒定值.由此可知:干物料战气氛间的传热速率及传量速率均脆持稳定.即干物料以恒定速率背气氛中、气化火分.而且此阶段,气氛传给干物料的干热恰佳等于火分气化所需的汽化热,即dQ=rdH,U=dW/Sdt=kH(Ht-H)=a/r(t-tw)由此可知,正在第一阶段——恒速搞燥阶段,U随气流温度降下而删大.落速搞燥阶段:由于落速搞燥阶段速率与决于物料自己结构、形状战尺寸,而与搞燥介量状态参数无关,果此变更不大.3.试分解正在真验拆置中,将兴气局部循环大概出现的成果?问:如果将兴气局部循环,火分将不克不迭由真验拆置中排出.那样直到热气流中火分达到一定含量,气流火分的分压不再小于搞燥物料火分的分压,会引导搞燥介量为火气所鼓战,推能源为整,气流便不克不迭将汽化的火汽戴走,搞燥便无法举止.4.某些物料正在热气流中搞燥,期视热气流相对付干度要小;某些要正在相对付干度较大的热气流中搞为什么?问:正在化工死产中,由于被搞燥物料的形状战本量各不相共,对付于搞燥后的产品央供也不尽相共,果此对付于搞燥介量的央供也分歧.对付于需要正在热气流中搞燥的物料,如果期视搞燥历程的仄稳推能源较大,搞燥介量火汽的分压较小,有一个较大的搞燥速率.以较快完毕搞燥支配,则期视热气流相对付干度要小;好异,如果需要缩小气氛消耗量及传热量,落矮支配费用,则可正在相对付干度较大的热气流中搞燥.5.物料薄度分歧时,搞燥速率直线又怎么样变更?问:AB——预热段;与物料薄度无关;BC——恒速段,与物料薄度也无关;C面——临界面,物料越薄,XC越大CD—落速段,由于是共一物料,物料越薄,X*稳定,但是C’ D 将正在CD直线下圆.℃~80℃的气氛流中通过相称万古间的搞燥,是可得到绝搞物料?问:不克不迭.当物料中所含火分落至仄稳含火量时,搞燥历程末止。
化工原理实验课后思考题答案
实验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: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。
实验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。
化工原理实验课后思考题答案及习题
化工原理实验课后思考题答案及习题1. 实验题1.1 题目使用水蒸气蒸馏法制备丙醇和丁醇的混合物,假定在分馏塔中,只有乙醇和水会进行蒸发。
1.2 实验原理水蒸气蒸馏法是通过将底物与水一起加热,使水蒸气与底物中的某些组分发生互溶,进而在塔中进行分离的一种方法。
在这个实验中,乙醇和水会发生互溶,但丙醇和丁醇不会与水发生互溶,因此可以通过水蒸气蒸馏法将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来。
1.3 实验步骤1.将混合物加入分馏塔中;2.加入适量的水;3.加热分馏塔,使水沸腾产生蒸汽;4.蒸汽通过分馏塔,在塔中升高并与混合物中的乙醇发生互溶;5.蒸汽冷凝成液体,乙醇与水分离出来;6.收集乙醇和水的混合液。
1.4 实验结果经过水蒸气蒸馏,我们成功地将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来,得到了乙醇和水的混合液。
2. 习题2.1 问题一在实验步骤3中,为什么需要加热分馏塔?答案:加热分馏塔是为了使水沸腾产生蒸汽。
蒸汽是通过与混合物中的乙醇发生互溶,从而将乙醇与水分离出来的关键步骤。
2.2 问题二为什么乙醇和水会发生互溶?答案:乙醇和水会发生互溶是因为它们之间存在氢键的作用。
乙醇分子中的羟基(-OH)与水分子中的氧原子之间可以形成氢键,导致乙醇和水具有一定的相溶性。
2.3 问题三在实验步骤5中,蒸汽是如何冷凝成液体的?答案:在实验步骤5中,蒸汽通过分馏塔,在塔中升高。
在升高的过程中,蒸汽与塔壁之间有热量的交换,使蒸汽冷却。
当蒸汽冷却到达其饱和水蒸气的温度时,就会发生冷凝,由气相转变为液相。
2.4 问题四为什么丙醇和丁醇不会与水发生互溶?答案:丙醇和丁醇不会与水发生互溶是因为它们的分子结构与水分子之间没有类似氢键的相互作用。
丙醇和丁醇分子中的羟基(-OH)与水分子之间没有足够强烈的氢键形成,导致丙醇和丁醇与水相互之间的相溶性较低。
2.5 问题五除了水蒸气蒸馏法,还有哪些常用的分馏方法?答案:除了水蒸气蒸馏法,常用的分馏方法还有真空蒸馏法、气相色谱法和液液萃取法等。
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。
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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,是否应关闭系统的岀口阀门?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,乂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、你在本实验中寧握了哪些测试流量、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,再由己知的压差〜电流回归式算岀相应的压差,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,也耍先关闭出口阀?答:防止电机过载。
化工原理课后习题答案
第七章 吸收1,解:(1)(2) H,E 不变,则 (3)2,解:同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。
现,故HCl 在水中的扩散系数.水的缔和参数分子量粘度 分子体积4,解:吸收速率方程1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查,008.0=*y 1047.018100017101710=+=x 764.001047.0008.0===*x y m Pa mp E 451074.710013.1764.0⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==3441017.71074.75.55KPa P 9.301=2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m 0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 862.101047.00195.0===*x y m Pa mp E 531062.5109.301862.1⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==-35510875.91062.55.5509.0=y 05.0=x x y 97.0=*09.00485.005.097.0=<=⨯=*y y 吸收∴atm P 1=,293k T =,5.36=A M ,29=B M 5.215.1998.1=+=∑AV()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=L D ,6.2=α,18=s M (),005.1293CP K =μmol cm V A 33.286.247.3=+=()()s m s cm D L 29256.081099.11099.13.28005.1293136.2104.721---⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=或()()()12A A BM A P P P P RTx D N --=3107.53.10105.0m kN P A =⨯=2266.0m kN P A =212.96065.53.101m kN P B =-=226.10066.03.101m kN P B =-=()24.986.1002.9621m kN P BM =+=()()()07.566.04.983.101295314.81024.01043-⨯⨯-=--x s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80cm s cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=水的蒸汽压为,时间 6,解:画图7,解:塔低:塔顶:2.5N 的NaOH 液含 2.5N 的NaOH 液的比重=1.1液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。
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Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#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。
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 。
化工原理实验答案
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△tm,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△tm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)1/4,当蒸汽压强增加时,r 和△t均增加,其它参数不变,故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4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。
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。
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。
化工原理实验课后思考题答案
化工原理实验课后思考题答案实验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: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。
实验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。
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。
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。
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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。
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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。
?为流体的平均黏度,Pa·8.本实验以水作为介质,作出?~Re曲线,对其他流体是否适用?为什么?答:可以使用,因为在湍流区内λ=f(Re,?)。
说明在影响λ的因素中并不包含流体d本身的特性,即说明用什么流体与?-Re无关,所以只要是牛顿型流体,在相同管路中以同样的速度流动,就满足同一个?-Re关系。
9.影响?值测量准确度的因素有哪些答:??2d?p?,d为直管内径,m;?为流体的平均密度,kg/m3;u为流体平均速2??u?度,m/s;?p 为两测压点之间的压强差,Pa。
△p=p1-p2,p1为上游测压截面的压强,Pa;p2为下游测压截面的压强,Pa 离心泵特性曲线的测定1.为什么启动离心泵前要先灌泵?如果灌水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什么原因?答:离心泵若在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。
由于空气密度很小,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。
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。
2.为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关?启动离心泵后若出口阀不开,出口处压力表的读数是否会一直上升,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。
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。
3.什么情况下会出现气蚀现象?答:金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。
4.为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到?是否还有其他方法来调节流量?答:用出口阀门调节流量而不用泵前阀门调节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。
5.正常工作的离心泵,在其进口管线上设阀门是否合理?为什么?答:合理,主要就是检修,否则可以不用阀门。
6.为什么在离心泵吸入管路上安装底阀?答:为便于使泵内充满液体,在吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为止逆阀,滤网是为了防止固体物质进入泵内而损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
7.测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定?答:离心泵的特性曲线是在一定转速n下测定的,当n改变时,泵的流量Q、扬程H及功率P也相应改变。
对同一型号泵、同一种液体,在效率η不变的条件下,Q、H、P随n的变化关系如下式所示见课本81页当泵的转速变化小于20%时,效率基本不变。
8.为什么流量越大,入口真空表读数越大而出口压力表读数越小?答:据离心泵的特征曲线,出口阀门开大后,泵的流速增加,扬程降低,故出口压力降低;进口管道的流速增加,进口管的阻力降增加,故真空度增加,真空计读数增加。
过滤实验1.为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清?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.滤浆浓度和过滤压强对K有何影响?答:滤浆浓度越大滤浆的黏度也越大,K值将越小;过滤压强的增大,同时影响比阻和压缩指数,但总体来说K值也会随之增大。
4.△q取大一点好还是取小一点好?同一次实验△q不同,所得出的K、qe会不会不同?Q为什么去平均值?答:△q应适当的取,估算实验总用时,大概取7~8个点,可平均取或取不同的△q,得出的k、qe影响不大;而因为我们算出来的△t/△q是该过滤量段的平均时间,其值在表示该滤液量中段更显其准确性。
总传热系数测定实验1.实验过程中,蒸汽温度改变对实验结果有什么影响?如何保持蒸汽温度恒定?答:蒸汽温度提高,只影响∆tm, T增大,∆tm增大,在其它条件不变的情况下,从公式可以看出,对流传热系数减小。
措施:及时排除不凝气体和冷凝水,保持蒸汽压力恒定。
3.实验过程中,如何判断传热达到稳定?答:在实验进行一段时间后,如果在温度显示仪上蒸汽的温度和空气的出口温度都为稳定值,即表示传热达到稳定。
4.蒸汽冷凝过程中不凝性气体存在对实验结果会有什么影响?应采取什么措施解决?答:在套管换热器中,环隙中通水蒸汽,内管管内通空气,水蒸汽冷凝放热加热空气,空气侧对流传热系数αi与总传热系数K有以下关系:若有不凝气体存在,使得减小,K 减小。
措施:因为蒸汽冷凝传热系数很大,空气的传热系数较小,为了提高总传热系数,主要提高管内的传热系数(湍动程度)比较容易,及时排除不凝气体。
1.其它条件不变,只改变回流比对塔的性能有何影响?答:精馏中的回流比R,在塔的设计中是影响设备费用(塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积)和操作费用(加热蒸汽及冷却水消耗量)的一个重要因素,所以应该选择合适的回流比。
在操作中,它是一对产品的质量与产量有重大影响而又便于调节的参数。
2.进料板的位置是否可以任意选择?它对塔的性能有何影响?答:冷液进料时,q线斜率大于零,所以提馏段操作线原理平衡线,与其他进料状况相比要想达到相同的分离效果,必须减少板数,但实际板数不会变,使得分离效果更好。
进料位置会上移。
3.查取进料液的汽化潜热时定性温度如何取?答:取进料管入口与出口温度的算术平均值作为进料液的汽化潜热时的定性温度。
4.进料状态对精馏塔操作有何影响?确定q线需测定哪几个量?答:在回流比R、x f、x d、x w一定的情况下,q值减小,即进料前经过预热或者部分汽化,精馏段操作线不变,但提馏段操作线斜率变大越靠近平衡线,所需的理论板数N越多。
5.塔顶冷液回流对塔操作有何影响?答:冷凝液成为回流液的一部分,由于这部分的冷凝,上升到精馏段的蒸汽量比提留段少,费蒸汽。
6.利用本实验装置能否得到98%(质量)以上的乙醇?为什么?答:不能。
在本次实验中,测出的塔板的效率非常低,仅为40%左右,要达到此值,塔要无限高,与实验高度不符。
7.全回流操作在生产中有何实际意义?答:塔顶上升的蒸汽经冷凝后全部回流到塔内,这种操作方式叫全回流;塔顶和塔底产品产量均为零,既不想塔内进料也不从塔内取料,无精馏段和提馏段之分,操作线为yn+1=yn,所需理论板数最少;在精馏生产停车时利用全回流可以调整塔使塔稳定8.精馏操作中为什么塔釜压力是一个重要参数?它与哪些因素有关?答:塔压反映了塔内部组分的变化、塔负荷情况等。
9.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:相同的物系,达到相同的分离要求,若进料状况参数q值越小,对应的最的回流比越大;同一物系分离,进料组成及热状况相同,x d越大,R min就越大,最小回流比与一定分离要求是紧密联系的。
10.本实验中,进料状况为冷态进料,当进料量太大时,为什么会出现精馏段干板,甚至出现塔顶既无回流也无出料的现象?应如何调节?答:进料过大容易导致塔釜部热量负荷升高,引起三点温度下滑;可以换热或提高釜部热量1.测定吸收系数KYa和△P/Z—u关系曲线有何实际意义?答:△P/Z—u曲线是描述流体力学的特性也是吸收设备主要参数,为了计算填料塔的动力消耗也需流体力学特性,确定填料塔适宜操作范围及选择适宜的气液负荷。
2.测定曲线和吸收系数分别需测哪些量?答:空塔气速u;填料层压降△P;塔顶表压大小;吸收系数KYa;空气流量;氨气流量;进塔和出塔气体浓度;操作状态下的温度、压强;塔顶、塔底液相浓度。
3.试分析实验过程中气速对KYa和△P/Z的影响。
答:由△P/Z —u曲线可知,当l=0时,随u增大,△P/Z也增大,两者呈直线关系;当l≠0时,随u增大,△P/Z也增大,在截点与液泛点之间呈微小变化,△P/Z增加相对较快,在液泛点以上u稍微增加一些,△P/Z有明显变化,阻力增加,不能下流,而对KYa由于随u 增大在一定范围内吸收增大反而不吸收,KYa变为0。
4.当气体温度与吸收剂温度不同时,应按哪种温度计算亨利系数?答:以为E随物系而变,一定物系T增加E增大,当气体温度与吸收剂温度不同时应用吸收剂温度来计算亨利系数。
5.分析实验结果:在其他条件不变的情况,增大气体流量(空气的流量),吸收率、吸收系数KYa及传质单元数NOG、传质单元高度HOG分别如何变化?是否与理论分析一致,为什么?答:由记录测定两组体积吸收系数可以看出,若是增大空气流量吸收系数KYa减小,那么增大V(空气流量)时则GA必增大,传质单元高度HOG不变,与理论分析差不多。