武汉理工大学化工原理部分真题答案及解析
武汉
——2007年
一、选择题（30分）
1、B
2、C
3、B
4、C
5、B
6、B
7、C B B
8、A
9、B 10、 B
二、填空题（20分）
1、＜
2、空气 水
3、 降低 不变 变小 增大
4、 0.045 0.067
5、65.78×10 3
6、0.35（mol%）
7、脱吸
8、0.33 Kg 水∕Kg 绝干 0.27Kg 水∕Kg 绝干 0.13 Kg 水∕Kg 绝干
9、√2 V 10 、减小
三、思考题（20分）
1、“气缚”现象产生原因：由于管内积存空气，导致泵运转时产生的惯性离心力较小，叶轮入口处所形成的低压不足以将贮槽里的液体吸入管路的现象；“气蚀”现象产生原因：爱一定温度下，液体饱和蒸汽压低于或等于叶轮初液体蒸汽压，将发生部分汽化，随着液体一起流入叶轮处，在叶轮高压处，气泡发生冷凝，形成局部真空，后面液体填充真空。对叶轮泵壳连续冲击的现象。
2、双组分理想物系的含义：指液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律即：P 0A X A = P A 气相为理想气体，遵循道尔顿分压定律 y A P = P A
3、传热：又称热传递，是由于温度差引起的热量转移；传质：是由于物质内溶质存在浓度差而促使溶质向低浓度端运动的过程。二者的联系：两种方式一般是同时存在某一体系中。
四、计算(80分)
1、解：选择参照体系，以入口贮槽水平面为1—1／
，以P 2下面处水平导管为2—2／
，以P 3
下水平导管为3—3／，以最高处贮槽水平面为4—4／，在1—1／至4—4／
由伯努利方程可得：
22
1
144
1453
22
6001.0132510=+9.8110+4476010
=222.1/e h e e P u p u gz w gz f w w J kg
ρρ+++=+++??????∑总
在2—2／至3—3／截面由伯努利方程可得：
2、解：
3
2
23
5
3
5
3
3
35
300 1.0132510
222.19.810.1
76010
181.22
181.2210
7601358.5
1.0132510
e
P
P
gz w gz
P
P
P mmHg mmHg
ρρ
ρ
ρ
++=+
??
?=--?
?
?=
?
?=?=
?
0.80.4
2
3
4
5
2
40.80.42
3
4
48.44
0.023Re Pr
70000
25.8/
2003600 1.2
1.2201025.8
Re 3.12710
1.9810
2.8510
0.023(3.12710)0.7112.12/.
2010
111 2.5
1020112
m
i
i
i
i
o
o i i o
t k
d
v m s
r
dv
w m k d
k d
λ
α
π
ρ
μ
α
αα
-
-
-
-
?=
=??
==
???
???
===?
?
?
?=???=
?
?=+=+
?
其中
2
o o
3
1
.12
88.9/.
=
48.4488.9 3.1425102002135.22
126.4kw
o
m
k w m k
Q K S t
kw
Q
?
-
?=
??=
??????=
=
∴
提供
而所需
能完成上述所需任务
3、解：
4、解：
11
2
12
OG
112
0.008
0.004
OG
12
1
12
1
1
OG
0.020.0120.004
0.00577
0.020.004
2.773
3.61
(2)2
=2=0.009
0.020.002
0.020.009 1.50.004
m
m Y mX
Y
m
OG
OG
Y Y
N
Y
Y mX Y
Y
In
In
N
Y
h
H m
N
Y Y
L
V X
Y Y L
X
X V
-
'
'
'
-
=
?
----
?===
-
?==
?
∴==
-
==
-
=?
-
=
-?-
其中
由
且
此时N
'
'
3.496
0.020.009 1.5
0.004
3.496 3.6112.62
2.62262m
In
h m
h h h m
=
-?
?=?=
∴?=-= .
加高
'
w
''
'
w
12
mv.11
*
12
1q=1
y=x - x
=q q
=317.5+100kmol/h=152.5kmol/h
'(1)417.570kmol/h
=82.5kmol/h X=0.255
y=2.18x - 0.138
y-y
2==0.750.
y-y
L W
V L
L L F RD F
V V R D
y
+=+
?
==+=?=
?
?
（）饱和蒸汽加料：
其中：
（）
而W
（）E而
*
1
21
mv.1
8+0.2=0.8
2.5x 2.50.7
y = y==0.854
1+1.5x1+1.50.7
y=0.175x+0.20=0.725
0.8 - 0.725
==0.58
0.854 -0.725
?
?
?
?
?
其中：
E
武汉理工大学《化工原理》试卷——2008年
1、牛顿型（黏度的物理意义：促使流体产生单位速度梯度的剪应力）。
2、黏度是否为零是否有流体阻力项
3、D
4、低于气蚀
5、并流
6、A
7、D
8、C
9、C 10、不
变增加11、自由平衡12、气体溶解度13、液体挥发度14、液体溶解度15、 1 1 16、填料有效表面积液体再分布17、B 18、B 19、C 20、改变阀门开度旁路调节
二、问答题
1、鼓风机主要包括离心鼓风机、旋转鼓风机即亦为罗茨鼓风机；
其中离心鼓风机主要特点如下：送气量大，所产生的风压仍不太高，出口压强不超过294×103Pa ，无需冷却装置，各级叶轮直径也相等。
罗茨鼓风机特点如下：结构简单、体积小，排气量连续均匀，适用于所需压强不高而流量较大的情况。
选用原则：（1）根据实际情况算出H T，再换算成实验条件下风压；（2）根据输送气体性质，风压范围，确定风机类型；（3）根据以风机进口状态的实际风量与实验条件下的
H T，从特征曲线或性能中选择合适的机号。
2、干燥过程机理：
恒速干燥阶段：湿物料内部的水分向表面传递的速率能够与水分自物料表面汽化的速率相适应，使物料表面始终保持恒定状态，此阶段汽化的是非结合水，干燥速率取决于物料表面水分的汽化速率，称为表面汽化控制阶段。
降速干燥阶段：水分自物料内部向表面迁移的速率赶不上物料表面水分汽化的速率，部分表面变干；一部分热量用于汽化水分，另一部分用于加热物料，在物料表面汽化的是结合水与非结合水，称为物料内部控制阶段。
3、旋风分离器原理：在离心力作用下，气相中旋溶颗粒沿半径向外运动，到达壁面后，做
螺旋向下运动，而气体做内螺旋向上运动，实现两相分离的过程。
主要性能指标：临界粒径（理论上在旋风分离器被完全分离的最小的直径）；分离效率
（从气固两相中分离出的固相占入口固相的比率）；压强降（由进气管及主体器壁所引起的摩擦阻力。流动时局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失造成的压强降）。
三、解：
四、解：
2
12
5
13
22
5
23
'2
1121
12
2
1504
1 1.263/
36000.205
1.26310000.205
Re 2.5910()
10
1504
1.327/
36000.2
1.32710000.18
Re 2.3910()
10
(2)1122
+
22
e h
v m s
dv
v m s
P v p v
gz w gz f
p
π
ρ
μ
π
ρρ
ρ
-
-
?
==
??
??
===?
?
==
??
??
==?
''
++=+++
?=
∑
（）
湍流
湍流
在—至—由伯努利方程可得：
22
1
2
12
22
4
50 1.263
9.8120.0231
20.2052
24.9()24.9kpa
31133'
gz+
50 1.263200 1.327
9.81470.0231()
0.20520.182
488.21000150
488.2/ 3.1310
36000.65
e h
e
v
p kpa
w gz f
w
J kg N w
++?+??
?=-?
'
=+
?=?+??+?
??
= ?==?
?
∑总
表压真空表读数为
（）—至—可得：
2
-3
1.005720040
(1)80.4
3600
11125
(2)39.8/.
80002050
=
40
==91.447 k
112.9
n
72.9
=39.891.44725101183w=101.14kw p C
o
o i i
m
m
Q c M t kw
d
w m
k d
kS t
t
I
Q Q
αα
π
??
=?==
=+=+=
?
?
?
???????
∴
提
提
提
℃
(3)Q
其中
Q
而＜能完成生产任务
五、解：
六、解：
12
1
1
12
12
12
m
1
2
1120
1=1-5%=475 kmol/h
22.4
5%
Y0.52630.05263
95%
11
(0.52630.05263)0.15189
33
(2)=
0.52630.05263
= 3.41
0.5263-1.5X
0.5263 1.5
47.5
==
a100
OG OG
OG
OG
Y
Y
X V
X
Y Y L
Z H N
Y Y
N
Y
Y
X
In
Y
V
H
K
?
== =
==?=-=
-
--
==
-
?
-
Ω
（）V（）.
而
且
而
2
=0.9455 m
0.4
Z=3.224 m
π
??
?
min
x0.90.41000
1=0.9=400kmol/
x0.9
600kmol/
0.1x0.110000.4
0.1
400
(2)q=1
0.4 2.5
=x0.40.625
1 1.50.4
0.90.625
1.5 1.83
0.6250.4
1
0.6470.
11
D
F
F
W
D e
e e
e F e
D
D
D h
F
W h
F
X
W
x y
R
y x
x y
R
R
y x x x
R R
??
?=
?==
??
===
-
=
-
?
?===
+?
-
?=?=
-
=+=+
++
（）
泡点进料时：
1
111
1
1
1
21
318
(3)y=0.647x+0.318=0.9012
2.5/(1 1.5)
0.785
2.5 1.5
0.6470.3180.826
0.826
D
x x
y
x
y
y x
=+
?==
-
?=+=
∴
由
而y
上升蒸汽组成为
武汉理工大学《化工原理》试卷——2009年
一、填空题和选择题。
1、为了提高离心泵经济指标
2、H—Q N—Q η—Q 转速一定转速、常压下以常温的清水为工质
3、1∕2
4、少薄小少
5、0.03
6、先冷却后除尘
7、泵轴与轴承之间泵轴与填料函之间叶轮盖板外表面与液体之间产生摩擦而引起的能力损失
8、= <
9、 c b a
10、增大减小减小 11、相对挥发度板效率操作弹性
12、< 13、C 14、连续操作 < 间歇恒组成操作 15、t > t w >t d
16、相同不相等相等 17、不变不变 18、不变减小减小
19、③ 20、③
二、问答题。
1、物料干燥可以分为两个阶段。分为恒速干燥和降速干燥阶段。
恒速干燥：物料内部的水分向表面传递的速率能够与水分自物料表面汽化的速率相适应，使物料表面始终保持恒定状态，此阶段汽化的是非结合水，干燥速率取决于物料表面水分的汽化速率，称为表面汽化控制阶段。
降速阶段：水分自物料内部向表面迁移的速率赶不上物料表面水分汽化的速率，部分表面变干；一部分热量用于汽化水分，另一部分用于加热物料，在物料表面汽化的是结合水与非结合水，称为物料内部控制阶段。
2、全回流：指塔顶馏出液经全凝器冷凝后，全部回流至塔内的过程。
全回流特点：（1）无精馏、提馏段之分，亦无进料，塔顶、釜产品。
（2）该过程推动力最大，分离所需理论板数目最少。
（3）回流比R趋于无穷大。
实际意义：（1）精馏塔开工阶段（2）塔板性能研究
3、(1) 冷液进料；特点：上升到精馏段的蒸汽量V比提馏段的Vˊ要少；
(2)泡点进料；特点：Lˊ=L + F,Vˊ= V；
(3)气液混合物进料；特点：进料中液相部分成为Lˊ的部分，而蒸汽部分则成为V的一部分；
(4)饱和蒸汽进料；特点：L=Lˊ,V=Vˊ+F；
(5)、过热蒸汽进料；特点：下降到提馏塔的液体里Lˊ将比精馏塔的L少。
三、解：
22
1
122
12111222
2
22
5
-3
1222
=-30kpa v 00200
223.47324v ==1.313m/s 110036000.0711000.07 1.313Re ===1.68510
0.6100.3==0.0d 70
e h e h P v P v gz w gz
f P z z P v w f
Q
dv ρρπρμε+++=+++= = = =?=++???????∑∑在截面和截面之间应用伯努利方程可得：其中：其中：此时且2
4
043=0.03601.313
=0.03+30.75+6.4+0.17+0.50.072253.02/kg
253.02210==2163 w
0.653600h e f w J N λ???????
???
?=????
∑2
2
110.7
22322221122213
222262
120.401.39
0.2529.47 m (2),0.70717.68 m (3)2501250
1.6 h=781.25m /h S S
E
E V KA K P V P V P V V KA V KA V V V dV KA KA d V V KA dV KA d θκθθθθ--==''?????=== ? ?????'?=====?=??=
= ???=?=??
???四、解：()由其中由可得：
由33w w w w
=15.625m /h 115.625==
m /h 443
===0.768h
15.6254E E
dV d dV dV d d V dV d θθθθθ??? ?????
??? ? ?????∴??
???
023
2
31.25 1.950
0.948/4.17430
11120
1.7250.85
0.654/.30 -10
==18.205n 1.251.950
=
=9.97418.2050.654
2510127.06 h h c c i o i o o o o m m o C T W C t W kg s
d k d k kw m k Q K S t t K I S m L L ααπ-?=????=
=?=+=+
??==? ? ?????=???=总总五、解：由Q=W 而其中：m
()3
121''11212
1121212m
1
20.05
0.0526 Y 0.05260.05 2.632100.95
0.02
0.02040.98
:0.05260.010520.40830.01720.05260.010521.61
n a OG Y X X V Y L Y Y V
X Y Y L
Y Y N Y Y I Y V K -===?=?=
== = ==-'''?=
-=''--'==='''?''
''?=六、解：Y 逆流接触时Y 且逆流时：3212
12
11
3222
2.0710kmol/m .h
0.02n 0.02n a =9.98610kmol/m .h 66
OG
OG Y
N s
Y Y Y Y Y I I VN Y Y s --'=?-?-?'===?循环时：K
武汉理工大学《化工原理》试卷——2010年 一、填空题
1、 2 1/2 1/16 2 滞流 层流内层 雷诺数 3、低于 4、自然对流 泡状沸腾 膜状沸腾 泡状沸腾 膜状沸腾
5、气缚 气蚀现象 6 、100 空气 空气 7、 降低 增大 增大 增大 8、传热系数K 9、管 壳 壳 10、过冷液体 >1 过热蒸汽 <0 11、大 小 少 12、减小 不变 13、等于 < 14、溶解度 底组成气体 15、> < 1
6、大 变小 小 变大 1
7、升高 变大 1
8、相对湿度 温度 饱和蒸汽压 1
9、临界含水量 表面汽化 物料内部迁移
100=11000.60.7x
2.43x 0.7=
1+1.43x 524kmol/h L=47.6kmol/h 100500.5(2)0.6100500.72.431 1.43V L V L L x y Lx y x
y x ?
?+?
?=+????
?
?=+=???=?+???
=???=
+?
七、解：（）联立上述三个方程解得：V=.
四川大学化工考研 复试面试化工原理面试题库答案
1.用化工原理解释“开水不响，响水不开”的现象。 水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后,由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前，窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生"嗡,嗡" 的响声，这就是"响水不开"的道理。 对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ,使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀加速上浮，直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了，也就是人们常说的"水开了"，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减
弱,几乎听不到"嗡嗡声"，这就是"开水不响"的原因。 2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象，并阐述三个过程的物理本质 和共性特征。 动量传递——在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。 如：流体输送，过滤，沉降。 热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如：干燥，换热，蒸发。 质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如：吸收，精馏，萃取，吸附、膜分离。传质和传热：结晶、干燥。 由此可见，动量、热量与质量传递之所以发生，是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可以用类似的数学模型来描述，都可用传递方程遵维象方程：物理量的传递速率=推动力/阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律，通量与梯度成正比。 3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。 4.试分析流量增大时，泵入口真空表与出口压力表的读数会如何变化？ 根据离心泵的特征曲线和管路特性曲线，泵出口阀开大或泵转速减小，管路的流量都会增加，扬程降低。在液面和泵入口截面列伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2 + gZ1 = P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+hf, 流速u2增加，阻力hf增加，则进口压力P1降低，P1=Pa-P 真空，所以真空表增加。P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+he= P2/ρ+u2^2/2 + gZ3+hf, P1
化工原理实验报告
化工原理实验报告 Prepared on 22 November 2020
实验一 伯努利实验 一、实验目的 1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对柏努利方程式的理解。 2、观察各项能量（或压头）随流速的变化规律。 二、实验原理 1、不可压缩流体在管内作稳定流动时，由于管路条件（如位置高低、管径大小等）的变化，会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体，在系统内任一截面处，虽然三种能量不一定相等，但能量之和是守恒的（机械能守恒定律）。 2、对于实际流体，由于存在内磨擦，流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体，任意两截面上机械能总和并不相等，两者的差值即为机械损失。 3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示，分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔（即测压孔）与水流方向垂直时，测压管内液柱高度（位压头）则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值，则为损失压头。 4、柏努利方程式 式中： 1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 （m ） 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度（可通过流量与其截面积求得） (m/s)
1P 、2p ——各截面中心点处的静压力（可由U 型压差计的液位差可 知） （Pa ） 对于没有能量损失且无外加功的理想流体，上式可简化为 ρ ρ2 222121122p u gz p u gz + +=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22 ν，从而可得到各截面测管水头和总水头。 三、实验流程图 泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管：内径15mm 。 四、实验操作步骤与注意事项 1、熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。 2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平(开关几次）。 3、打开阀5，观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。 4、将流量控制阀开到一定大小，观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h 1…△h 4。要注意其变化情况。继续开大流量调节阀，测压孔正对水流方向，观察并记录各测压管中液位差△h 1…△h 4。 5、实验完毕停泵，将原始数据整理。 实验二 离心泵性能曲线测定 一、实验目的 1. 了解离心泵的构造和操作方法 2. 学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法
化工原理实验习题答案
1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，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 （4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制 （5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。
2对流给热系数测定 1. 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.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.答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热速率。 在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 4.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。 5. 答：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。 3、离心泵特性曲线测定 1、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、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、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解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。 4、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。 5、不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性 6、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：密度增大N增大，又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。 4、流体流动阻力的测定 1、是的，因为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、在流动测定中气体在管路中，对流动的压力测量产生偏差，在实验中一定要排出气体，让流体在管路中流动，这样流体的流动测定才能准确。当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。
四川大学化工原理客观题集(上册)
绪论 一. 单位换算 [0-1-1-t] 1帕斯卡=_________牛/米 2 ， ________米水柱， =__________毫米汞柱， =____________公斤力/厘米2（取三位有效数字）。 [0-1-2-t] 1公斤力·秒/ 米2 =_________泊，=_________厘泊，=__________牛·秒/米2。 [0-1-3-t] 10%甲醇溶液比重为0.982，它的密度为__________千克/米3，比容_________米3/千克。 [0-1-4-t] 某液体粘度为49厘泊=_________公斤·秒/米2=__________帕斯卡/秒。 [0-1-5-t] 2580千卡/ 时=_____________千瓦。 [0-1-6-t] 已知运动粘度为γ μρ υC Z == m 2 /s 。若式中的Z ，μ单位为 公斤·秒/米2，厘泊。ρ为流体密度公斤·/ 秒2/ 米4，γ为流体重度公斤/ 米3，则式是C=________________，其换算过程是________________________________________________________。 [0-1-7-t] 将密度为1克（质）/ 厘米3的值进行换算， 应是__________千克/ 米3，_____________公斤（力）秒2/ 米4。 [0-1-8-t] 质量为10千克的物质在重力加速度等于1.6米/ 秒2处，其工程单位制重量是________，SI 制的重量是__________。 [0-1-9-t] 某地区大气压为720mmHg ，有一化工过程要求控制绝对压强不大于160mmHg ，此过程真空度应在____________mmHg 和_________Pa 。 [0-1-10-t] 已知导热系数C s cm cal ????=-/10388.23 λ，此值在SI 制中为_______W/m ·k 。 第一章 流体流动 一. 流体物性 [1-1-1-t] 流体粘度的表达式为___________，在工程中单位为________，在SI 制中单位为_________。 [1-1-2-t] 不同单位的压强值为：①1.5kgf/cm 2 (表压)；②450mmHg(真空度)；③500000Pa(绝压)；④1.6mH2O ，则它们的大小顺序为：_____>_____>_____>_____。 [1-1-3-t] 密度为900千克/米3的某流体，在d 内=0.3米的钢管中作层流流动，流量为64公斤/秒，则此流体粘度为______厘泊。 [1-1-4-t] 通过化工原理的学习，对测定某流体的粘度，可根据泊谡叶方程_________，选定已知管段，用_______仪器测△P ，_______仪器测流速，便可算出粘度μ。 [1-1-5-t] 表示长度的因次是______，质量的因次是______，时间因次是______，密度因次是_________，压力因次是_________，功的因次是_________，功率因次是_________，力的因次是_________。 二. 流体静力学
化工原理精馏实验报告
北 京 化 工 大 学 实 验 报 告 课程名称： 化工原理实验 实验日期： 2011.04.24 班 级： 化工0801 姓 名： 王晓 同 组 人：丁大鹏,王平,王海玮 装置型号： 精馏实验 一、摘要 精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法，而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元，板式精馏塔为其主要形式。本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况，从而计算单板效率和总板效率，并分析影响单板效率的主要因素，最终得以提高塔板效率。 关键词：精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率 二、实验目的 1、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。 2、了解板式塔的结构，观察塔板上气-液接触状况。 3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4、测定部分回流时的全塔效率。 5、测定全塔的浓度或温度分布。 6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 三、实验原理 在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热和传质，使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量和采出量之比，称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，既无任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实验意义。但是，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取用最小回流比的1.2-2.0倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。 （1）总板效率E e N E N 式中 E —总板效率； N —理论板数（不包括塔釜）； Ne —实际板数。
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 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
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。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：2dp，d为直管内径，m；为流体的平均密度,kg/m3；u为流体平均速2u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。
四川大学化工原理实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除四川大学化工原理实验报告 篇一：xxxx学院化工原理实验报告 贵州理工学院化工原理实验报告 学院：化学工程学院专业：化工职教班级：化职131 篇二：化工原理实验报告张 资源与环境工程学院 精馏分离实训报告 姓名:张x 学号:xxxxxxxxx 专业:应用化工 班级:xxx 指导教师:张xx 20XX年12月 日24 目录 1.精馏实验 1.1精馏的原理
1.1.1精馏的分类 1.1.2精馏的计算方法 1.1. 2.1概述 1.1.3理论塔板数的计算方法 1.1.3.1图算法 1.1.3.2捷算法 1.1.3.3严格计算法 1.2实验目的 1.3实验原理 1.4实验材料 1.5实验过程 1.6实验结果 2.总结 1.精馏实验 精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。 1.1精馏的原理双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔底,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分
汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时，须有n-1个塔。 精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。 1.1.1精馏的分类精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入
化工原理实验传热实验报告
传热膜系数测定实验（第四组） 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a * 4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。由于过程复杂，影响因素多，机理不清楚，所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1）寻找影响因素 物性：ρ，μ ，λ，c p 设备特征尺寸：l 操作：u ，βg ΔT 则：α=f （ρ，μ，λ，c p ，l ，u ，βg ΔT ） 2）量纲分析 ρ[ML -3]，μ[ML -1 T -1]，λ[ML T -3 Q -1]，c p [L 2 T -2 Q -1]，l [L] ，u [LT -1]， βg ΔT [L T -2]， α[MT -3 Q -1]] 3）选基本变量（独立，含M ，L ，T ，Q-热力学温度） ρ，l ，μ, λ 4）无量纲化非基本变量 α：Nu ＝αl/λ u: Re ＝ρlu/μ c p : Pr ＝c p μ/λ βg ΔT : Gr ＝βg ΔT l 3ρ2/μ2 5）原函数无量纲化 6）实验 Nu ＝ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热：Nu ＝ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程： 热量衡算方程： 圆管传热牛顿冷却定律： 圆筒壁传导热流量：)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量：54.02.26P q v ??= [m 3h -1，kPa] 空气的定性温度：t=(t 1+t 2)/2 [℃]
四川大学化工原理流体力学实验报告
化工原理实验报告流体力学综合实验 姓名: 学号: 班级号: 实验日期:2016、6、12 实验成绩:
流体力学综合实验 一、 实验目的: 1. 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re 的关系曲线。 2. 观察水在管道内的流动类型。 3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 二、实验原理 1、求 与Re 的关系曲线 流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起 流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流 动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程: 因u 1=u 2,z 1=z 2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为 ρP h f ?= 流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为 22 u d l h f ??=λ 由上面两式得: 22u l d P ???= ρλ 而 μρdu = Re 由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为 )(Re,d f ελ= 式中:f h -----------直管阻力损失,J/kg; λ------------摩擦阻力系数; d l .----------直管长度与管内径,m; P ?---------流体流经直管的压降,Pa; ρ-----------流体的密度,kg/m3; 1 1 2 2 图1 流体在1、2截面间稳定流动 f h gz u p P +++=++22221211 2gz 2u ρρ
化工原理实验报告
化工原理实验报告
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实验一 伯努利实验 一、实验目的 1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。 ２、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。 二、实验原理 1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件（如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体,在系统内任一截面处，虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律）。 2、对于实际流体，由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等，两者的差值即为机械损失。 3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示，分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔(即测压孔）与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头）则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值，则为损失压头。 4、柏努利方程式 ∑+++=+++f h p u gz We p u gz ρ ρ2222121122 式中: 1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (ｍ） 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度（可通过流量与其截 面积求得） (m/s) 1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由Ｕ型压差计的液位 差可知) （Pa ） 对于没有能量损失且无外加功的理想流体，上式可简化为 ρ ρ2 2 22121122p u gz p u gz + +=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22 ν，从而可得到各截面测管水头和总水头。 三、实验流程图
化工原理实验习题答案
化工原理实验习题答案 Prepared on 22 November 2020
1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量 为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，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
（4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制（5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。 2对流给热系数测定 1. 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.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.答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热速率。在外管 最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 4.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。 5. 答：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。 3、离心泵特性曲线测定 1、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、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。
四川大学化工原理课件上册1
第一章 流体与流体中的传递现象
特征 流体 (Fluid) 与流体流动 (Flow) 的基本概念 在航空、航天、航海，石油、化工、能源、环境、材料、医学和生命科学等领域，尤其是化工、石油、制药、生物、食品、轻工、材料等许多生产领域以及环境保护和市政工程等，涉及的对象多为流体。 “流程工业” 在流动之中对流体进行化学或物理加工 加工流体的机器与设备 过程装备
物质的三种常规聚集状态：固体、液体和气体 物质外在宏观性质由物质内部微观结构和分子间力所决定物质的三种形态 分子的随机热运动和相互碰撞给分子以动能使之趋于飞散 分子间相互作用力的约束以势能的作用使之趋于团聚 两种力的竞争结果决定了物质的外在宏观性质。而这两种力的大小与分子间距有很大关系。
约为1×10-8 cm （分子尺度的量级），分子间相互作用势能出现一个极值称为“势阱”，即分子的结合能，其值远远大于分子平均动能。分子力占主导地位，分子呈固定排列分子热运动仅呈现为平衡位置附近的振荡。有一定形状且不易变形。 分子间距 液体：分子热运动动能与分子间相互作用势能的竞争势均力敌。分子间距比固体稍大1/3左右。不可压缩、易流动。 气体：分子间距约为3.3×10-7cm （为分子尺度的10倍）。分子平均动能远远大于分子间相互作用势能，分子近似作自由的无规则运动。有易流动、可压缩的宏观性质。 超临界流体、等离子体 流体 固体
连续介质假定(Continuum hypotheses) V m V V ??=?→?lim 0ρ?V 0：流体质点或微团。尺度远小于液体所在空间的特征尺度，而又远大于分子平均自由程 连续介质假定：流体微团连续布满整个流体空间，从而流体的物理性质和运动参数成为空间连续函数 流体是由离散的分子构成的，对其物理性质和运动参数的表征是基于大量分子统计平均的宏观物理量 平均质量 注：该假定对绝大多数流体都适用。但是当流动体系的特征尺度与分子平均自由程相当时，例如高真空稀薄气体的流动，连续介质假定受到限制。
最新浙江大学化工原理实验---填料塔吸收实验报告分析解析
实验报告 课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 叶向群 成绩：__________________ 实验名称：吸收实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 1 实验目的： 1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作； 1.2 观察填料塔的液泛现象，测定泛点空气塔气速； 1.3 测定填料层压降ΔP 与空塔气速u 的关系曲线； 1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a 。 2 实验装置： 2.1 本实验的装置流程图如图1： 专业： 姓名： 学号： 日期：2015.12.26 地点：教十2109
2.2物系：水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供，吸收剂水采用自来水，他们的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程，溶液由塔底经过液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学分析法对其进行组成分析。 3 基本原理： 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同，故转子流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下：
3.2 体积吸收系数的测定 3.2.1相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体），气液平衡关系为： 相平衡常数m与系统总压P和亨利系数E的关系如下： 式中：E—亨利系数，Pa P—系统总压（实验中取塔内平均压力），Pa 亨利系数E与温度T的关系为： lg E= 11.468-1922 / T 式中：T—液相温度（实验中取塔底液相温度），K。 根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p，即可求得塔内平均压力P。根据实验中所测的塔底液相温度T，利用式（4）、（5）便可求得相平衡常数m。 3.2.2 体积吸收常数 体积吸收常数是反映填料塔性能的主要参数之一，其值也是设计填料塔的重要依据。本实验属于低浓气体吸收，近似取Y≈y、X≈x。 3.2.3被吸收的氨气量,可由物料衡算 (X1-X2) 式中：V—惰性气体空气的流量，kmol/h；
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C~Re关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的V S ~ R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入与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C E1=V R(C R1-C R2)/V E。 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。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值，实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa 如果达到0.008?0.01mPa可能出现液泛，应减少加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能：即①位能，②动能，③压力能。这三种能量可以互
2016四川大学化工原理真题解析
1、填空选择 （2） 【陈1】1-2 【答案】τ=μdu/dy;牛顿性；等速直线 （3） 【陈2】2-2 【答案】；转速 【解析】离心泵的特性曲线一般由3条曲线组成。特性曲线随泵的转速而变，故特性曲线图上一定要标出测定时的转速。 （4） 【陈5】3 【答案】B 有【解析】理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积bl及颗粒的沉降速度u t 关。即温度改变不影响降尘室的处理能力，两种条件小，生产能力相同，故选择B。 （5） 【陈6】6-3 【答案】C 【解析】在换热器的传热计算中，K值的来源有：①K值的计算；②实验查定； ③经验数据。 （6） 【陈8】5 【答案】D （7） 【陈9】 【答案】增加，降低，降低，增加 （8） 【陈11】5
【答案】萃取剂的选择性和选择性系数、萃取剂与稀释剂的互溶度、萃取剂回收的难易与经济性 【解析】萃取剂的选择是萃取操作分离效果和经济性的关键。萃取剂的性能主要由以下几个方面衡量：①萃取剂的选择性和选择性系数；②萃取剂与稀释剂的互溶度；③萃取剂回收的难易与经济性；④萃取剂的其他物性。 （9） 【陈10】2-2 【答案】填料的种类、物系的性质、气液两相负荷 【解析】泛点是填料塔的操作极限，泛点气速对于填料塔的设计和操作十分重要。即吸收塔的最大吸收率由泛点的影响决定。影响泛点的因素很多，包括填料的种类、物系的性质及气液两相负荷等。 （10） 【陈10】1 【答案】通量、分离效率、适应能力 【解析】塔设备性能评价的指标有通量、分离效率、适应能力。一般来说、通量、效率和压力降是相互影响甚至是互相矛盾的。对于工业大规模生产来说，应在保持高通量前提下，争取效率不过于降低。 分析讨论题 2 【陈1】 解：（1） d 1=d 2=d A 1=A 2=A u 1=u 2=u λ1=λ2=λ 并联管路时： 22 121222f f u u H h h g g =+=+ ∑∑
化工原理实验实验报告
篇一：化工原理实验报告吸收实验 姓名 专业月实验内容吸收实验指导教师 一、实验名称： 吸收实验 二、实验目的： 1.学习填料塔的操作； 2. 测定填料塔体积吸收系数kya. 三、实验原理： 对填料吸收塔的要求，既希望它的传质效率高，又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的，故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。 （一）、空塔气速与填料层压降关系 气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关，常通过实验测定。 若以空塔气速uo[m/s]为横坐标，单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标，在z ?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量l0=0时，可知 为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为l1时，?p~uo为一折线，若喷淋量越大，z ?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动，图中l2＞l1。每条折线分为三个区段， 液区，?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。值为中间时叫截液区，~uo曲zzz ?p值较大时叫液泛区，z线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点a。 姓名 专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10，截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。在液泛区塔已z 无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间，此时塔效率最高。 图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算 （二）、吸收系数与吸收效率 本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨，氨易溶于水，故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小，则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律，吸收姓名 专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示： na?kya???h??ym（1）式中：na——被吸收的氨量[kmolnh3/h]；?——塔的截面积[m2] h——填料层高度[m] ?ym——气相对数平均推动力 kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h] 被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）： na?v(y1?y2)?l(x1?x2) （2）式中：v——空气的流量[kmol空气/h] l——吸收剂（水）的流量[kmolh20/h] y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气] y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气] x1，x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20] 由式（1）和式（2）联解得： kya?v(y1?y2)（3） ??h??ym 为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。 1、y1值的计算：