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）。
化工原理实验思考题以及答案
化工原理实验思考题以及答案1.什么是判断流体流动类型的依据，它的计算式是什么？其在什么范围内为湍流，在什么范围内为层流？答：判断流体流动类型的依据是雷诺数，它的计算式是Re 当Re4000时，形成湍流，当Re≤20XX年时为层流。
2.在雷诺演示实验中，为什么要将顶上水槽内的液面维持恒定？答：为了保持水压稳定从而使流速稳定。
对于一定温度的流体，在特定的圆管内du , 流体在直圆管内流动时，流动，雷诺准数只与流速有关。
本实验是改变水在管内的速度，观察不同雷诺准数下流体流型的变化。
要想观察不同雷诺数下的流体类型，那么在某一雷诺准数下的流速要维持恒定。
假如顶上水槽的液面不断变化，那么管中流体的流速也会不断改变，无法达到实验要求。
所以，顶上水槽内的液面要维持恒定。
3.液液萃取实验的原理是什么？实验中塔高的计算方法是什么？答：液液萃取实验的原理是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
萃取塔的有效接触高度H HOR NOR NOR xF xRxm4.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？取样位置在何处？答：测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度，分别在塔顶回流液处、塔底处取样；同时还应已知相平衡关系，全塔实际板数。
测定全回流单板效率要测定yn、yn+1、xn；分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样；同时还应已知相平衡关系。
5.筛板精馏塔实验中，查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？答：应取进料液的泡点温度作为定性温度。
6.过滤的基本原理是什么？影响过滤速度的主要因素有那些？答：过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。
影响过滤速度的主要因素有压力差△p，滤饼厚度L，滤饼和悬浮液的性质、组成、特性，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。
化工原理实验思考题题目及答案
实验一流体流动阻力测定1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用怎样使用平衡旋塞是打开后,可以进水检查是否有气泡存在,而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞,主要用于液柱调零的时候使用的,使管内形成气-水柱操作方法如下：在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在;若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作;开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净,将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零;然后关闭上部两个放空阀;2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀;若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作;知道,U型管高度差为零时,表示气泡已经排干净;3、U型压差计的零位应如何调节操作方法如下：在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在;若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作;开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净,将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零;然后关闭上部两个放空阀;4、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有,有影响;跟据公式hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式,是沿程损失的计算公式;因此,根据公式,测压孔的长度,还有直径,都是影响测压的因素;再根据伯努利方程测压孔的位置,大小都会对实验有影响;5、在测量前为什么要将设备中的空气排净怎样能迅速地排净因为如果设备含有气泡的话,就会影响U型管的读数,读数不准确,便会影响实验结果的准确性;要迅速排净气体,首先要开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净,将流量阀关闭;6、在不同设备包括相对粗糙度相同而管径不同、不同温度下测定的λ-Re数据能否关联在同一条曲线上答,不能,因为,跟住四个特征数,分别是长径比l/d,雷诺数Re,相对粗糙度 E/d,还有欧拉数Eu=wf/u的平方;即使相对粗糙度相同的管,管径和温度不同都会影响雷诺数及摩擦系数λ;他们得到的λ-Re曲线图都不同;例如,由于温度的改变,会影响液体的粘度改变,还有液体密度的改变;因此,摩擦系数的公式中,λ=64μ/ρud=64/Re因此,温度的改变会影响,摩擦系数和雷诺数的改变;因此,他们不是在同一条曲线上,但能反映在同一副图中,作出比较;7、以水为工作流体所测得的λ-Re关系能否适用于其他种类的牛顿型流体为什么不能,因为,每一种流体他们的流体密度还有年度都不同,都会影响摩擦系数λ和雷诺数Re的大小变化,根据公式λ=64μ/ρud=64/Re,在相同的粗糙度管中,得出的关系曲线也是不同的;因此,用水得出的λ-Re关系不能用于其它种类的牛顿型流体;8、测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态有关吗为什么有影响的,因为,不同的放置状态会影响液体的流速;而流速的不同,直接反应在公式λ=64μ/ρud=64/Re,因此他们不同的放置位置,也会影响雷诺数和摩擦系数,虽然,单位体积的流体的沿程损失是一样,就是R1=R2=R3,管内流动总阻力顺势,还是要考虑摩擦系数和流速,因此Wf=λlu平方/2d,直管阻力还要考虑摩擦因素的影响;9、如果要增加雷诺数的范围,可采取哪些答：设备一定时,选用大密度或小粘度的流体；流体一定时,增大管径,二者均可通过调节流体流速得到较大范围雷诺数的状态实验二：离心泵1、分析为什么离心泵启动前要灌泵在启动前为何要关闭调节阀答：离心泵启动前,必须将泵内灌满液体,至泵壳顶部的小排气旋塞开启时有液体冒出为止,以保证泵和吸入管内无空气积存;停泵前亦应先关闭调节阀,以免压出管路内的液体倒流入泵内使叶轮受冲击而损坏;2、分析气缚现象与气蚀现象的区别;答：因泵入口处变径引起气体积存而形成气囊,大量气体吸入泵内,导致吸不上液体的现象,称为气缚现象;当Pk降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速加大而急剧冷凝,使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很、瞬时压力很大的冲击,这种现象称为气蚀;3、根据什么条件来选择离心泵答：1先根据所输送的液体及操作条件确定泵的类型2再根据所要求的流量与压头确定泵的型号3若被输送液体的粘度和密度与水相差较大时,应核算泵的特性参数：流量、压头和轴功率;4、试分析允许汽蚀余量与泵的安装高度的区别;答：离心泵的安装位置与被吸入液体液面的垂直高度,称为安装高度;安装高度的高低直接影响到离心泵能否正常输送液体;为避免发生气蚀,就要求泵的安装高度不超过某一定值,我们采用气蚀余量来表示泵的吸上性能;用气蚀余量确定泵的安装高度;5、当改变流量调节阀开度时,压力表和真空表的读数按什么规律变化答：出口阀门开大时,出口压力减小,压力表读数增大,流量随之增大这是离心泵的一种特性;真空表的读数增大,这是因为随着流量增大,吸水管的压力损失增大,管内压强降低,反映在进口真空表的读数增大注意真空值增大,压强是减小的;百度里的是——真空表负压变大,压力表逐渐减小6、用孔板流量计测流量时,应根据什么选择孔口尺寸和压差计的量程孔板流量计时应选择适当的面积比以期兼顾到U形压差计适宜的读数和允许的压力降7、从你所得的特性曲线中分析,如果要增加该泵的流量范围,你认为可以采取哪些措施允许气蚀余量Hs = 7m,若选用密度比水轻的苯作介质,允许气蚀余量将如何变化为什么若要实现计算机在线测控,应如何选用测试传感器及仪表8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离心泵是靠大气压工作.水泵工作时由电动机带动叶轮高速旋转.在泵体内形成一个低气压区.这样大气压就将低处的水压入进水管中.而泵体中的水又由于离心力被甩到出水管.这样水就源源不断的被抽上来了.如果不灌水排气,管内与管外的气压相等就不能将水抽上来.9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,也要先关闭出口阀这问上面有离心泵启动时流量最小时,启动电流最小,有利于降低泵启动电流,而旋涡泵属于容积式泵,若启动时出口阀没有关闭,泵出口的压力会很高,严重时将打坏旋涡轮泵的叶轮;3离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关答：特性曲线与管路无关,因为测量点在电机两端,管路的大小,长短与流量无关,只是与流速有关; 4离心泵的流量增大时,压力表与真空表的数值将如何变化为什么答：压力表读数增大,真空表的读数增大;出口阀门开大时,出口压力减小,压力表读数增大,流量随之增大这是离心泵的一种特性;真空表的读数增大,这是因为随着流量增大,吸水管的压力损失增大,管内压强降低,反映在进口真空表的读数增大注意真空值增大,压强是减小的;5离心泵的流量可通过泵的出口阀调节,为什么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;当阀小时,管阻大,电机的有效功率低,流量小；当阀大时,管阻小,电机的有效功率高,流量大;6离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理为什么的进出口通常都安装有阀门,如果有水封装置,可以不必装进口阀门,但流量要使用出口阀门来调节;实验三恒压过滤1在过滤实验中,当操作压强增加一倍时,其Ｋ值是否也会增加一倍当要得到同样的过滤量时,其过滤时间是否缩短了一半答：在过滤实验中,当操作压强增加一倍时,由K=2p1-s/ur0c可见,K值还随r和u黏度影响,而r和u黏度都为实验常数,若考虑滤饼的可压缩性,应计入r随过滤压力的变化,故或受压力影响而变化,所以不能确定K值是否增加一倍；同理,当要得到同样的过滤量时,见书本P105-3-36可见,时间也不一定缩短一半;2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因为刚开始时,滤布上没有滤渣阻隔,部分幼细的粉剂通过了过滤层；又或因操作有差,滤布和滤板还没有粘合好,悬浊液没有通过滤布过滤完全,而一会儿之后,留在滤布上的滤饼增厚,同样起到了过滤阻隔作用,把细微的粉状物也隔离在过滤器中;3哪些因素影响过滤速度和过滤压差、比阻、滤液浓度黏度、滤饼厚度有关,关联式子为书本P105-3-36;课本上的题目⑵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可见我组实验数据中第一点没有偏高或偏低现象,若有偏高,应由于滤布和滤板未吻合好,两者间或有空气阻隔,若偏低则因滤布上的滤渣较少,甚至在一段时间内出现悬浊液,滤液无阻隔地通过,而使之单位过滤量的时间缩短;⑶△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会不会不同作直线求K及qe时,直线为什么要通过矩形顶边的中点△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,所以一般取矩形顶边中点,而一般作图时,可先算出其q的算术平均值,用之作图;⑷滤浆浓度和过滤压强对K有何影响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;⑸⑹见资料的第⑴⑶题答案;实验四气-汽对流传热实验1、本实验中空气和蒸气的流向．对传热效果有什么影响答：无影响;因为Q=ɑA△tm.不论冷流体和蒸汽是顺流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△tm不变,而ɑ和A不受冷流体和蒸汽的影响,故传热效果不变;2、在汽－气对流实验中,采用同一换热器,在流体流量及进口温度均不发生变化的时候,两种流体流动方式由逆流改为并流,总传热系数是否发生变化为什么答：发生变化,因为在流体流量及进口温度均不发生变化的条件下,逆流时的对数平均温差恒大于并流时的,且逆流总是优于并流,故总传热系数是会发生变化的;3、在汽－气对流实验中,测定的壁面温度是接近空气侧的温度,还是接近蒸汽侧的温度为什么答：接近蒸汽温度,因为蒸汽冷凝传热膜系数a蒸汽>> a空气;4、环隙间饱和蒸汽的压强发生变化．对管内空气传热膜系数的测越是否会发生影响答：不会发生影响,当汽压强增加时,r和均增加,其它参数不变,所以认为对管内空气传热膜系数的测定无影响书本上的思考题实验五,填料塔1.风机为什么要用旁通阀调节流量答：因为如果不用旁通阀,在启动风机后,风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计;所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量;2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制答：实验数据表明,相平衡常数m很小,液相阻力m/kx也很小,导致总阻力1/ky基本上为气相阻力1/ky 所决定,或说为1/ky所控制,称为气膜控制;3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置液封装置是如何设计的答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出,稳定塔内操作压力,保持液面高度; 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置;液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力,从而防止空气进入系统内或介质外泄;U形管型液封装置是利用U形管内充满液体,依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体,并维持系统内一定压力;4. 要提高氨水浓度不改变进气浓度有什么方法又会带来什么问题答：要提高氨水浓度,可以提高流量L,降低温度Ta吸收液浓度提高,气-液平衡关系不服从亨利定律,只能用公式进行计算;5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响Y2如何变化从推动力和阻力两方面分析其原因答：气体量增大,操作线AB的斜率LS/GB随之减小,传质推动力亦随之减小,出口气体组成上升,吸收率减小;实验六精馏塔a在精馏操作过程中,回流温度发生波动,对操作会产生什么影响答:馏出物的纯度可能不高,降低塔的分离效率;b在板式塔中,气体、液体在塔内流动中,可能会出现几种操作现象答:4种:液泛,液沫夹带,漏液c如何判断精馏塔内的操作是否正常合理如何判断塔内的操作是否处于稳定状态答：1看显示的温度是否正常2塔顶温度上升至设定的80摄氏度后,在一个较小的范围内波动,即处于稳定状态d 是否精馏塔越高,产量越大答:不是;因为由 R =L/D可以知道,馏出液的产量与回流比有关,而与塔高无关e精馏塔加高能否得到无水酒精答:不能．因为当乙醇的摩尔质量分数达到 89 . 4 ％时,将与水在 78 . 15 ℃形成恒沸混合物,所以将精馏塔加高也不能得到无水酒精;f结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些答:主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能,设备散热情况等g 操作中加大回流比应如何进行有何利弊答:加大回流比的措施,一是减少馏出液量,二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率.加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD,但能耗也随之增加;h 精馏塔在操作过程中,由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时,要恢复正常的最快最有效的方法是什么答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比1什么是全回流特点在精馏操作中,若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内,则这种操作方法称为全回流;全回流时的回流比R等于无穷大;此时塔顶产品为零,通常进料和塔底产品也为零,即既不进料也不从塔内取出产品;显然全回流操作对实际生产是无意义的;但是全回流便于控制,因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中,常采用全回流操作;3在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定当出现回流现象的时候,就表示塔的操作已稳定;就可以测样液的折射率了;4什么叫灵敏板受哪些因素影响一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰如回流比、进料组成发生波动等,全塔各板的组成发生变动,全塔的温度分布也将发生相应的变化;因此,有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化;在一定总压下,塔顶温度是馏出液组成的直接反映;但在高纯度分离时,在塔顶或塔底相当高的一个塔段中温度变化极小,典型的温度分布曲线如图所示;这样,当塔顶温度有了可觉察的变化,馏出液组成的波动早已超出允许的范围;以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压精馏为例,当塔顶馏出液中含乙苯由%降至90%时,泡点变化仅为0.7℃;可见高纯度分离时一般不能用测量塔顶温度的方法来控制馏出液的质量;仔细分析操作条件变动前后温度分别的变化,即可发现在精馏段或提馏段的某些塔板上,温度变化量最为显着;或者说,这些塔板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏,故将这些塔板称之为灵敏板;将感温元件安置在灵敏板上可以较早觉察精馏操作所受到的干扰；而且灵敏板比较靠近进料口,可在塔顶馏出液组成尚未产生变化之前先感受到进料参数的变动并即使采取调节手段,以稳定馏出液的组成; 5如何确定精馏塔的操作回流比在精馏操作中,由精馏塔顶冷凝器返回塔内的液体流量与送出塔外的馏出量之比称为回流比;操作回流比在全回流和最小回流比间选择,一般取最小回流比的～倍;增大回流比既加大了精馏段的液气比L/V,也加大了提留段的气液比V/L,两者均有利于精馏过程中的传质;最适宜回流比的选取：最小回流比对应于无穷多塔板数,此时的设备费用过大而不经济;增加回流比起初可显着降低塔板数设备费用明显下降补偿能耗增加,再增加回流比所需理论塔板数下降缓慢,此时塔板费用的减少将不足以补偿能耗的增长;此外,回流比的增加也将增大塔顶冷凝器和再沸器的传热面积,设备费用反随回流比的增加而上升;一般最适宜回流比的数值范围是最小回流比的～倍;一般情况下最小回流比Rmin为：Rmin＝xD－yW/yW－xW6冷料对精馏塔操作有什么影响对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失;例如：某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加;这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量;进料分为五种,冷液体进料、饱和液体进料、汽液混合物进料、饱和蒸汽进料和过热蒸汽进料;进料状态不同,q值就不同,直接影响塔内精馏段和提馏段上升气量和下降液体量之间的关系;冷液体进料时q大于1;q 值不影响精馏段操作线,但对提馏段操作线有影响;7塔板效率受哪些因素影响受温度,压强和原料的影响实验七干燥曲线1试分析空气流量或温度对恒定干燥速率、临界含水量的影响答：温度越高,空气流量越小,,恒定干燥速率越高,临界含水量也越大;2恒定干燥条件是指哪些条件要恒定,完成本实难要测取哪些数据答：指空气的温度、湿度、速度和与物料的接触状况都不变;本实实验要测相同时间间隔物料的重量变化、干燥速率、干球温度、湿球温度、干燥面积、框架重量;3如果气速温度不同时,干燥速率曲线有什么变化如果气速温度增大,恒定干燥速率也增高,Xc变大,干燥将愈早由恒速转入降速阶段,图形总趋势不变,BC段时间变短,CD段时间变长;实验8、9雷诺实验1、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;2、为什么要研究流体的流动类型它在化工过程中有什么意义答：研究流体流动类型是一个基本学科的重要组成部分,在分类上层流流与湍流两种流体流动方式所产生的效果是不同的,在这方面还要运用到“流体力学”方面的知识,比如,层流是流体在流动时比较常见的流动方式,它所产生的效率即所作的功是比较稳定、持续的,而湍流是流体一种旋转的流动,由于,流体旋转流动时其旋转的中心容易形成“真空”旋涡,使一些杂质被分离,所以,研究流体流动类型对任何加工行业都有很好的作用;研究流体流动的类型在化工过程的意义在于可以解决流体流动中的能量消耗计算问题,以便设计管路系统和泵、风机等的选择;在航空工业领域对飞机外形的设计,发动机的研制,进行风洞实验等都有很重要是实用意义;。
（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。
化工原理实验思考题答案
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
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。
化工原理实验思考题参考答案
实验一：流体流动形态的观察与测定1、影响流体流动型态的因素有哪些？主要有流体的物理性质如密度、粘度、流速和流体的温度，管子的直径、形状和粗糙度等。
2、如果管子不是透明的，不能直接观察来判断管中的流体流动型态，你认为可以用什么办法来判断？可通过测试流体的流量求出其平均流速，然后求出Re ，根据Re 的大小范围来判断。
3、有人说可以只用流速来判断管中流体流动型态，流速低于某一具体数值时是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否？在什么条件下可以由流速的数值来判断流动型态？这种看法不确切，因为只有管子的尺寸和流体的基本形状确定不变的情况下，此时Re 的大小只与流速有关，可以直接采用流速来判断。
实验二 柏努利方程实验1、 关闭阀A ，各测压管旋转时，液位高度有无变化？这一现象说明什么？ 这一高度的物理意义又是什么？ 关闭阀A ，各测压管旋转时，液位高度无变化；液位高度代表各测压点的总能量，即位压头、静压头之和，这一现象说明，流速为0，各点总能量不变，守恒.2、 点4的静压头为什么比点3大？点3的位置较点4高一些，即H 3位>H 4位, 两点的总压头相等, H 3静<H 4静3、在测压孔正对水流方向时，各测压管的液位高度的物理意义是什么？流体流动时的总压头=静压头＋动压头＋位压头4、为什么对同一点H >H '？为什么距离水槽越远，（H －H '）的差值越大？这一差值的物理意义是什么？H 代表阀门关闭时（u=0）时的液位高度，即为该测压点的总压头，为高位槽的高度H 0（基准面的总压头），H’为阀门打开时（u>0）时测压孔正对水流方向的液位高度，H‘=静压头＋动压头＋位压头，由于流体的流动产生一定的阻力损失H f ，造成总压头的降低，因此H >H’。
H-H ’=H f ，即为损失压头，阻力损失与管子的长度成正比，因此距离水槽越远，（H －H '）的差值越大。
5、测压孔正对水流方向，开大阀A 流速增大，动压头增大，为什么测压管的液位反而下降？测压孔正对水流方向，H”=静压头＋动压头＋位压头=H 0-H f ，开大阀A 流速增大，动压头增加，由于H f 与流速的平方成正比，流速增加，H f 增加，即部分静压头转化为阻力损失，H 0（基准面的总压头）不变时，测压点总压头减少，测压管的液位反而下降.6、将测压孔由正对水流方向转至与水流方向垂直，为什么各测压管液位下降？ 下降的液位代表什么压头？1、3两点及2、3两点下降的液位是否相等？这一现象说明什么？测压孔正对水流方向，H”=静压头＋动压头＋位压头；将测压孔与水流方向垂直，H”’=静压头＋位压头, 测压管液位下降。
（完整版）化工原理思考题答案
（完整版）化⼯原理思考题答案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。
化工原理实验思考题答案
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
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。
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。
（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。
化工原理实验思考题答案
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）。
(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。
化工原理实验思考题及答案
化工原理实验思考题（填空与简答）一、填空题：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，在双对数坐标纸上标绘。
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。
21.在阻力实验中，两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。
22.实验数据中各变量的关系可表示为表格，图形和公式.23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等.24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验，试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。
《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。
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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。
10. 本实验是测定等径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管，从测量两取压点间压差的倒置U 型管读数R 到ΔP f 的计算过程和公式是否与水平管完全相同？为什么？答：过程一样，公式（通式）相同，R 值的计算结果不同。
通式：gz gR p p B B A ρρρ+-=-)(21水平放置： z=0 gR p p B A )(21ρρ-=-垂直放置： z=L （管长）gL gR p p B A ρρρ+-=-)(2111. 影响流动型态的因素有哪些？用Re 判断流动型态的意义何在？答：影响流动类型的因素有：内因：流动密度ρ、粘度μ；外因：管径d 、流速u,即μρdu R e =。
用它判断流动类型，什么样的流体、什么样的管子，流速等均适用，这样，就把复杂问题简单化了，规律化了，易学、易用易于推广。
12. 直管摩擦阻力的来源是什么？答：来源于流体的粘性y u A F ∆∆=μ流体在流动时的内摩擦，是流体阻力的内因或依据。
其外因或内部条件可表示为：内摩擦力F 与两流体层的速度差Δμ成正比；与两层之间的垂直距离Δy 成反比；与两层间的接触面积A 与成正比。
13. 影响直管阻力的因素是什么？如何影响？答：根据d lu h f 22λ=直管助力与管长l 、管经d 、速度u 、磨擦系数λ有关系。
它与λ、l 、u 2成正比，与d 成反比。
实验2 离心泵特性曲线的测定1. 为什么启动离心泵前要向泵内注水？如果注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因？答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。
如果注水排完空气后还启动不起来。
①可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。
②电机坏了，无法正常工作。
2. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？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。
3. 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。
4. 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。
5. 为什么停泵时，要先关闭出口阀，再关闭进口阀？答：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。
6. 离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关？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。
7. 为什么流量越大，入口处真空表的读数越大，而出口处压强表的读数越小？ 答：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： ()()ηρη102QH N N e == ， 当N=恒量， Q 与H 之间关系为：Q ↑H ↓而g p H ρ=而H ↓P ↓所以流量增大，出口处压强表的读数变小。
8. 离心泵应选择在高效率区操作，你对此如何理解？答：离心泵在一定转速下有一最高效率点，通常称为设计点。
离心泵在设计点时工作最经济，由于种种因素，离心泵往往不可能正好在最佳工况下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。
9. 离心泵的送液能力为什么可以通过出口阀的调节来改变？往复泵的送液能力是否采用同样的调节方法？为什么？答：离心泵用出口阀门的开、关来调节流量改变管路特性曲线，调整工作点。
往复泵属正位移泵，流量与扬程无关，单位时间排液量为恒定值。
若把出口阀关小，或关闭，泵内压强便会急剧升高，造成泵体、管路和电机的损坏。
所以往泵不能用排出管路上的阀门来调节流量，一定采用回路调节装置。
10. 试从理论上分析，实验用的这台泵输送密度为1200 kg ·m -3的盐水，（忽略粘度影响），在相同量下泵的扬程是否变化？同一温度下的离心泵的安装高度是否变化？同一排量时的功率是否变化？答：本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。
由离心泵的基本方程简化式：()g c u H T 222cos α=∞可以看出离心泵的压头，流量、效率均与液体的密度无关，但泵的轴功率随流体密度增大而增大。
即：()()ηρη102QH N N e == ρ↑N ↑。
又因为()102112----=f a g H g u g p p H ρ ()↓-↑g p p a ρρ1 其它因素不变的情况下Hg ↓而安装高度减小。
11. 离心泵铭牌上标的参数是什么条件下的参数？在一定转速下测定离心泵的性能参数及特性曲线有何实际意义？为什么要在转速一定的条件下测量？答：离心泵铭牌上标出的性能参数是指该泵运行时效率最高点的性能参数。
因为2121n n Q =，()22121n n H H =，()32121n n N N =根据以上比例定律，转速对Q 、H 、N 均有影响。
只有转速一定，离心泵性能曲线才能确定。
12. 扬程的物理意义是什么？答：它是指离心泵对单位重量（1N ）的液体能提供的有效能量，其单位为m 。
即把1N重的流体从基准水平面升举的高度。
13. 泵的效率为什么达到最高值后又下降？答：由()()ηρη102QH N N e ==↓↑H Q N 不变时当当Q 升高超过设计点后，Q 与H 的乘积就会减少所以效率会下降。
实验3 恒压过滤常的测定1. 空气被抽入滤液瓶会导致什么后果？答：空气抽入滤液瓶会有许多气泡，这些气泡占据滤液瓶中一定量的体积，使滤液的计量不准。
2.启动前，为什么先用手旋转一下搅拌轴？答：因为长久不用，怕搅拌轴粘连，或锈死，而损坏搅拌电机。
3.如果空气从计量瓶下部漏入，如何处置？答：放出计量瓶中的液体，在旋塞上薄薄地涂一层凡士林，旋塞插入后，轻轻旋几下，即可。
4.启动真空泵前，为什么先要打开放空阀7？关闭旋塞4及放液阀10？答：打开放空阀是为了排除系统中的空气，关闭旋塞4及放液阀10，防止提前抽滤，及把空气从放液阀抽入。
当抽滤开始滤液瓶中有液体时，不提前关闭放液阀，液体会流光。
5.怎样用放空阀调节系统内的真空度？旋塞顺时针旋转，是开还是关?系统内的真空度变大还是变小？答：旋塞顺时针旋转，关闭出口阀，系统内真空度变大。
6.要降低真空表读数时，采取什么措施？答：打开放空阀至全开，真空表读数就可降低。
7.停止抽滤后，为什么要利用系统内的压强把吸附在吸滤器上的滤饼反冲到滤浆槽中？答：吸附在吸滤器上的滤饼，用一般冲洗的方法不容易冲去，只有靠反冲才能将其冲到滤浆槽中。
8.停止抽滤后，可否先放出计量瓶中的滤液，然后反冲？为什么？答：不能先放滤液，滤液放出后，系统容积增大，压强变小，反冲速度减慢。
9.计算时，为什么要考虑系统内的存液量？答：系统存液量在零刻度以下，我们是从零刻度开始记时，在记时前，抽滤已经开始，当然应该考虑系统内的存液量。
10. 为什么q 要取平均值q ？作出q 与q ∆∆θ的关系线？答：因为随着过滤进行，滤饼加厚，阻力增大，单位面积通过的滤液体积是变数，所以应该取平均值。
本处省略的关系线,~q q ∆∆θ。
11. 计算K 2时，在直线上取点的位置与计算结果有无关系？为什么？ 答：无关系。
K q K q q e 22+=∆∆θ是一条直线，斜率为K 2直线确定后，该线斜率是定值。
12. 为什么q 与q ∆θ关系线画在方格纸上？而Δp ～K 的关系线却标绘在双对数坐标纸上？ 答：因为q q ∆∆θ~的数值与K p ~∆比较不大，所以前者可在方格纸上标绘，后者应在双对数坐标纸上标绘。
13. 真空过滤时，过滤速度随真空度如何变化？为什么？答：过滤速度随真空度增大面增大。
因真空度越大，绝压越小而压强差越大。
即过滤的推动力越大，所以过滤速度随之增加。
14. 什么叫恒压过滤？它与真空有什么关系？答：恒压过滤是在恒定压强差下进行的过滤。