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。

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？还有其他方法调节流量？

答：优点：操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。确定损失能量，通过改变泵的转速，泵的串并联

（4）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，在进口管路上安装阀门会增大进口管路上的阻力，易引起汽蚀

（5）为什么要在离心泵进口管的末端安装底阀？

答：离心水泵没有抽真空的功能,水面必须超过叶轮才能工作,所以使前必须向水泵内灌水,安装的底阀是为了防刚灌的水跑掉.底阀是一个单向阀,只能进不能出.

7过滤常数的测定实验

（1）过滤实验过滤刚开始时，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，可以采用什么措施来增大过滤速率？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。

（5）如若提高过滤速率，可以采取哪些工程措施

答:过滤速率方程

（6）在本实验中数学模型方法的作用体现在哪些方面

8对流给热系数的测定实验

（1）实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响

答：冷流体和蒸汽是并流时，传热温度差小于逆流时传热温度差，在相同进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果

（2）在蒸汽冷凝时，若存在不凝性气体，你认为会发生什么？

答：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）实验中，所测得的壁温是靠近蒸气侧还是冷流体侧温度？为什么？

答：靠近蒸气温度；因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。（4）在实验中你是怎样判断系统达到稳定状态的？

9吸收塔的操作和吸收传质系数的测定实验

（1）吸收操作与调节的三要素是什么它们对吸收过程的影响如何？答：吸收剂的进口浓度，温度和流量为吸收操作和调节的三要素。当气体流量和浓度不变时，增大吸收剂的流量，吸收速率增大，溶质吸收量增加，气体出口组成y2减小，回收率增大。吸收剂浓度减小，传质推动力增大，吸收剂温度降低，平衡线下移，传质推动力增大。（2）从实验结果分析Kya的变化，确定本吸收过程的控制环节？（3）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。（1）U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

10精馏塔的操作和全塔效率的测定实验1）在精馏塔操作过程中，塔釜压力为什么是—个重要操作参数？塔釜压力与哪些因素有关？

答：精馏是利用液体混合物中各组分的挥发度不同使之分离的单元操作，通过层层塔板液气交换而达到精馏或者分离的目的。各物质在不同压力下其蒸汽分压是不同的，故其操作压力是很重要的参数。塔釜压力与精馏各物质的物理性质，与操作温度和要求的精馏纯度、进料组成、进料流量、回流量、进板位置等因素都有关。