化工原理实验考试问答题参考

问答题及参考

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,流体在直圆管内流动时，当Re>4000时，形成湍流，当Re≤2000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

4..筛板精馏塔实验中测定全回流和部分回流总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y n、y n+1、x n；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。

7.恒压板框过滤操作过程中，为什么过滤刚开始时，滤液常是浑浊的，过一段时间才变清？

答：悬浮液过滤时，当颗粒尺寸比过滤介质孔径小时，过滤开始会有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥现象”，但也会有少量颗粒穿过过滤介质而与滤液一起流走，所以滤液常是浑浊的，随着滤渣的逐渐堆积，过滤介质上面会形成滤饼层，成为有效的过滤介质而得到澄清的滤液

8.列举三种以压力差为推动力的过滤机，并说明其优缺点。

答：以压力差为推动力的过滤机有板框式压滤机、叶滤机、回转真空过滤机。

板框式压滤机的优点：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：间歇操作，劳动强度大，生产效率低。

叶滤机的优点：过滤推动力大，过滤面积大，滤饼洗涤较充分，劳动力较省；缺点：结构相对较复杂，造价较高。

转筒真空过滤机的优点：操作自动，对处理量大而容易过滤的料浆特别适宜；缺点：转筒体积庞大而过滤面积相形之下嫌小；用真空吸液，过滤推动力不大，悬浮液中温度不能高。

9．在机械能转化演示实验中，流体在1和3处，经节流件后，虽然恢复到了等管径，但是单管压力计1和3的读数差说明了什么？如果加大流量，读数差如何改变，说明了什么？

答：压力计1和3的度数差说明了压头的损失，且流量越大，度数差越明显

10.在干燥实验中，一般物料的干燥要经过哪三个阶段？

答：一般物料的干燥要经过预热段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段这三个阶段。

预热段：物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度t W,干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。

恒速干燥阶段：该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度t W，传质推动力保持不变，因而干燥速率也不变。

降速干燥阶段：随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部出现“干区”，以物料全部外表面计算的干燥速率因“干区”的出现而降低。

11.洞道干燥实验中，为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？

让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器。理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。湿毛毡恒重时，即为实验结束。

12.洞道干燥实验中，若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率、临界湿含量又如何变化？

为什么？

答：若加大热空气流量，干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并且到达临界点的时间缩短，临界湿含量降低。这是因为风速增加后，加快啦热空气的排湿能力。

13.洞道干燥实验中，为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？

答：为了设备的安全；都有变化，因为物料中汽化出来的水对空气的湿度、温度都有变化；前后几次固体湿物料的质量基本不变或变化很小，可认为毛毡恒重，该实验结束。

14.空气-蒸汽对流给热系数测定实验中，冷凝水不及时排走会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？

答：若冷凝水不及时排走，夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。

具体排除冷凝水的方法是：关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀，方可进行下一步实验。