化工原理实验答案
化工原理实验答案
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∝(ρ2gλ 3r/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 (ρ2gλ 3r/μd0△ t)1/4变化不大,所以认为蒸汽压强 对 α关联式无影响。
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 > tw 10、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
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=α A△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
(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。
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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。
(完整版)化工原理实验思考题答案汇总
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。
化工原理实验思考题答案
实验1单项流动阻力测定 (1)实验2 离心泵特性曲线的测定 (2)实验3恒压过滤参数的测定 (3)实验4 气~汽对流传热实验 (4)实验5 精馏塔的操作和塔效率的测定 (4)实验6 填料吸收塔的操作和吸收总传质系数的测定 (5)板式塔流体流动性能的测定(筛板塔) (6)实验8 流化床干燥实验 (8)实验9 伯努利方程验证 (8)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。
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。
(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,标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,则标明,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:先翻开平衡阀,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,即使在最年夜流量下,其引压管内的气体也不能完全排出.试分析原因,应该采用何种办法?答:待截止阀接近进水口,截止阀对水有一个阻力,若流量越年夜,突然缩小直至流回截止阀,阻力就会最年夜,致使引压管内气体很难排出.改进办法是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微年夜些.5.测压孔的年夜小和位置,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,突然扩年夜ξ,Δp增年夜,则压差计读数变年夜;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.试解释突然扩年夜、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么分歧现象?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λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一.7.分歧管径、分歧水温下测定的?~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λ8.在?~Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围内变动,如何增年夜或减小Re的变动范围?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的因素中其实不包括流体d自己的特性,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?值丈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布满液体,则泵壳内存在空气.由于空气密度很小,所发生的离心力也很小.此时,在吸入口地方形成的真空缺乏以将液体吸入泵内.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自己已损坏,即使机电的三相电接反了,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,这意味着机电功率极年夜,会烧坏机电.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.3.什么情况下会呈现气蚀现象?答:金属概况受到压力年夜、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概况的电化学腐蚀等,使叶轮概况呈现海绵状、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到达?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布满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内呈现负压,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装置底阀?答:为便于使泵内布满液体,在吸入管底部装置带吸滤网的底阀,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把持.7.测定离心泵的特性曲线为什么要坚持转速的恒定?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的变动关系如下式所示见课本81页当泵的转速变动小于20%时,效率基本不变.8.为什么流量越年夜,入口真空表读数越年夜而出口压力表读数越小?答:据离心泵的特征曲线,出口阀门开年夜后,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,所以空隙较年夜,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:滤浆浓度越年夜滤浆的黏度也越年夜,K值将越小;过滤压强的增年夜,同时影响比阻和压缩指数,但总体来说K值也会随之增年夜.4.△q取年夜一点好还是取小一点好?同一次实验△q分歧,所得出的K、qe会不会分歧?Q为什么去平均值?答:△q应适当的取,估算实验总用时,年夜概取7~8个点,可平均取或取分歧的△q,得出的k、qe影响不年夜;而因为我们算出来的△t/△q是该过滤量段的平均时间,其值在暗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?如何坚持蒸汽温度恒定?答:蒸汽温度提高,只影响∆tm, T增年夜,∆tm增年夜,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.办法:及时排除不凝气体和冷凝水,坚持蒸汽压力恒定.3.实验过程中,如何判断传热到达稳定?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,即暗示传热到达稳定.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?应采用什么办法解决?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.办法:因为蒸汽冷凝传热系数很年夜,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(湍动水平)比力容易,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)和把持费用(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.在把持中,它是一对产物的质量与产量有重年夜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线斜率年夜于零,所以提馏段把持线原理平衡线,与其他进料状况相比要想到达相同的分离效果,必需减少板数,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.进料状态对精馏塔把持有何影响?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份汽化,精馏段把持线不变,但提馏段把持线斜率变年夜越靠近平衡线,所需的理论板数N越多.5.塔顶冷液回流对塔把持有何影响?答:冷凝液成为回流液的一部份,由于这部份的冷凝,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获得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,要到达此值,塔要无限高,与实验高度不符.7.全回流把持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,这种把持方式叫全回流;塔顶和塔底产物产量均为零,既不想塔内进料也不从塔内取料,无精馏段和提馏段之分,把持线为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.精馏把持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动、塔负荷情况等.9.把持中增加回流比的方法是什么?能否采纳减少塔顶出料量D的方法?答:相同的物系,到达相同的分离要求,若进料状况参数q值越小,对应的最的回流比越年夜;同一物系分离,进料组成及热状况相同,x d越年夜,R min就越年夜,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,当进料量太年夜时,为什么会呈现精馏段干板,甚至呈现塔顶既无回流也无出料的现象?应如何调节?答:进料过年夜容易招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△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,确定填料塔适宜把持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;塔顶表压年夜小;吸收系数KYa;空气流量;氨气流量;进塔和出塔气体浓度;把持状态下的温度、压强;塔顶、塔底液相浓度.△P/Z的影响.答:由△P/Z—u曲线可知,当l=0时,随u增年夜,△P/Z也增年夜,两者呈直线关系;当l≠0时,随u增年夜,△P/Z也增年夜,在截点与液泛点之间呈微小变动,△P/Z增加相对较快,在液泛点以上u稍微增加一些,△P/Z有明显变动,阻力增加,不能下流,而对KYa由于随u增年夜在一定范围内吸收增年夜反而不吸收,KYa酿成0. 4.当气体温度与吸收剂温度分歧时,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增年夜,当气体温度与吸收剂温度分歧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,增年夜气体流量(空气的流量),吸收率、吸收系数KYa 及传质单位数NOG、传质单位高度HOG分别如何变动?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,若是增年夜空气流量吸收系数KYa减小,那么增年夜V(空气流量)时则GA必增年夜,传质单位高度HOG不变,与理论分析差未几.6.在不改变进塔气体浓度的前提下,如何提高出塔氨水浓度?答:当Y1不变时X1=(Y1-Y2)/(L/G)+X2知在Y1、Y2都不变时增年夜X2,即吸收剂所含溶质组成,则可使X1增年夜,则提高了出塔氨水浓度.7.填料吸收塔塔底为什么必需设置液封管路?答:为了防止塔外气体进入塔内影响吸收效率,同时还可以起到稳定塔内气体压力的作用.1.为什么在把持中要先开鼓风机送气,而后通电加热?答:先开风机是为了防止空气不流通而烧坏电加热器.2.如果气流温度分歧时,干燥速率曲线有何变动?答:干燥速率的界说:恒速干燥阶段:湿物料在恒速干燥条件下进行时,物料概况的湿度θ即是空气的湿球温度tw,当tw为定值时,物料概况的空气湿含量HW也为定值.由于物料概况和空气间传热和传质过程与测湿球温度时的情况基秘闻同.所以dQ/sdt=a(t-tw),dw/sdt=Kh(Hsw-H)而干燥是在恒定空气条件下进行的.故随空气条件而变的α和kH 均坚持恒定不变,而且( t—tw)和( HW-H)也为恒定值.由此可知:湿物料和空气间的传热速率及传质速率均坚持不变.即湿物料以恒定速率向空气中、气化水分.而且此阶段,空气传给湿物料的湿热恰好即是水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,在第一阶段——恒速干燥阶段,U随气流温度升高而增年夜.降速干燥阶段:由于降速干燥阶段速率取决于物料自己结构、形状和尺寸,而与干燥介质状态参数无关,因此变动不年夜.3.试分析在实验装置中,将废气全部循环可能呈现的后果?答:如果将废气全部循环,水分将不能由实验装置中排出.这样直到热气流中水分到达一定含量,气流水分的分压不再小于干燥物料水分的分压,会招致干燥介质为水气所饱和,推动力为零,气流就不能将汽化的水汽带走,干燥就无法进行.4.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年夜的热气流中干为什么?答:在化工生产中,由于被干燥物料的形状和性质各不相同,对干燥后的产物要求也不尽相同,因此对干燥介质的要求也分歧.对需要在热气流中干燥的物料,如果希望干燥过程的平均推动力较年夜,干燥介质水汽的分压较小,有一个较年夜的干燥速率.以较快完成干燥把持,则希望热气流相对湿度要小;相反,如果需要减少空气消耗量及传热量,降低把持费用,则可在相对湿度较年夜的热气流中干燥.5.物料厚度分歧时,干燥速率曲线又如何变动?答:AB——预热段;与物料厚度无关;BC——恒速段,与物料厚度也无关;C点——临界点,物料越厚,XC越年夜CD—降速段,由于是同一物料,物料越厚,X*不变,但C’ D 将在CD曲线下方.℃~80℃的空气流中经过相当长时间的干燥,能否获得绝干物料?答:不能.当物料中所含水分降至平衡含水量时,干燥过程终止。
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。
化工原理实验课课后习题标准答案
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。
(完整版)化工原理实验思考题答案
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。
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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 m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产生的压力产生平衡,隔离塔外气体。
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,降液管的液体便不能顺畅地流下;当管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:95.57%酒精-水系统的共沸组成) 若进料组成大于95.57% 塔釜可达到98%以上的酒精若进料组成大于95.57% 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有足够的停留时间17、塔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。