化工原理实验思考题及答案.docx

化工原理试验思索题(填空及简答)一、填空题：1 .孔板流量计的CRe关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。2 .孔板流量计的匕R关系曲线在双对数坐标上应为_直线一。3 .直管摩擦阻力测定试验是测定上及的关系，在双对数坐标纸上标绘。4 .单相流淌阻力测定试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o6 .流成增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小.7 .在精储塔试验中，起先升温操作时的第一项工作应当是开循环冷却水。8 .在秸镯试验中，推断相福塔的操作是否稳定的方法是一塔顶温度稳定9 .在传热试验中随着空气流量增加其进出口温度差的变更趋势：进出口温差随空气流成增加而减小。10 .在传热试验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差,11 .萃取试验中水为连续相,煤油为分散相。12 .萃取试验中水的出口浓度的计算公式为Cci=Vjt(Cft1.-Q2)ZVs。13 .干燥过程可分为等速干燥和降速干燥,14 .干燥试验的主要目的之一是驾驭干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法o15 .过浓试验采纳悬浮液的浓度为q,其过泄介质为帆布.16 .过滤试验的主要内容测定某一压渊下的过滤常数。17 .在双对数坐标系上求取斜率的方法为：需用对数值来求系，或者干脆用尺子在坐标纸上空取线段长度求取C18 .在试验结束后，关闭手动电气调整仪表的依次般为：先将手动旋钮旋至零位,再关闭电源.19 .试验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。20 .在做试验报告时，对于试验数据处理有一个特殊要求就是：要有一组数据处理的计算示例。21 .在阻力试验中，两截而上静乐强的差采纳倒1.形乐差计测定。22 .试验数据中各变。的关系可表示为表格，图形和公式.23 .影响流体流淌型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形态等.24 .用饱和水蒸汽加热冷空气的传热试验，试提出三个强化隹热的方案（1）增加空气流速在空气一侧加装翅片（3）定期排放不凝气体。25 .在秸镯试验数据处理中须要确定进料的热状况参数q值，试验中须要测定进料危、进料温度、进料浓度等。26 .干燥试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 .在本试验室中的精馀试验中应亲密留意釜压，正常操作维持在0005mPa,假如达到0.0080.01mPa,可能出现液泛,应削减加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重斯起先试验。28 .流体在流淌时具有三种机械能：即位能，动能，压力能。这三种能量可以相互转换。29 .在柏努利方程试验中，当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）及水流方向垂直时，测压管内液柱1.度（从测压孔算起）为静为头,它反映测管点处液体的强大小:当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液位高度,即为测压孔处液体的动压头,它反映出该点水流淌能的大小。30 .测质流体体积流成的流最计有转了流成计、孔板流盘计和涡轮番吊计。31 .在精储试验中，确定进料状态参数q须要测定进料温度,进料浓度参数。32 .在本试验室的传热试验中，采纳套管式换热器加热冷空气，加热介质为饱和水蒸久,可通过增加空气流量达到提高传热系数的目的。33 .在干燥试验中，要先开风机,而后再打开加热以免烧坏加热丝。34 .在流体流淌形态的视察试验中，变更宙诺数最简洁的方法是变更流生。35 .(1)离心泵最常用的调整方法是出口阀门调整;(2)容积式泵常用的调整方法是旁路调整。36 .流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而丕恋37 .U型压差计不行能测出的值为肯定压38 .在不同条件卜测定直管摩擦系数及雷诺数的数据，能否关联在同条曲线上旦有管粗糙度相等时才能39 .对本试验室的传热试验，你认为提高空气的流速方案对强化传热在工程中是可行的。40 .以水作试验流体所测得的直管阻力系数及雷诺数的关系适用于牛顿型流体41 .当管子放置的角度或水流方向变更时，流速不变，其能量损失不变42 .离心泵在恒定转速卜的扬程及流量(H-Q)曲线为已知,现增大转速,此时HQ线会上移43 .用皮托管放在管中心处测量时，其U形管压差计的读数R反映管中心处的动能14.某填料塔用水汲取空气中的氮气，当液体流量和进塔气体的浓度不变时，增大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度增大-15.在干燥试验中，提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿度则干燥速率隆低。二、简答题1 .为什么试验测定前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样排气？答：若不排气，则试验过程中流量计及U形管示数不稳，不易读数，且试验误差大。启动泵，打开局部阻力测定阀，直管阻力，三通阀值水平位置，将测压阀全部打开，将流量调至最大，排出导管中气泡，然后关闭流量至0,若倒置U形管中两液柱高度差为0,则气泡排尽，反之则没排尽。2 .试验中如何选择用差压变送器和倒置U形管乐差计？为什么？写出差压计算公式？答：当AP较小时，U形管能满意时用倒置I形管压差计：当AP较大时，U形管无法满意时用压差变送器。U形管压差计：P已-pgR,换算得ImmH0=9.80665Pa0压差变速器：AP=(31.03V-1.84)X12.6mm1.1.20o3 .单相流淌阻力测定试验所得的4Re曲线能否用于空气？为什么？答：不能，由人=当之及Re=反而分”,-.Wm4 .单相流淌阻力测定试验中测定局部阻力系数的方法原理是什么？答：如图IIxr:ABCba由用=誓“得景Z42(pu-p1.1.)-(pi-pu)其中设计线段AB=Bc,线段cb=ab5 .在流量计标定试验中，得到孔板流量计的标定曲线为始终线，其理论依据是什么？测定流量:计标定曲线有什么意义？答：V5三CA2R三KRuf等式两边取对数：I哗匕=0.51oK+1.oK为始终线方程：测定流量计标定仙线后，可依据R值干-脆查取Vso6 .孔板流量:计的特点是什么？测定CRe关系曲线有什么意义？答：孔板流量计制造筒洁、安装便利、反应灵敏，但流体流经孔板的能量损失大。通过测定的CRe关系曲线，可选定流量计的测量范围（C为定值的区域）。7 .为什么测试系统要排气，如何正确排气？答：（1）若测试系统未进行排气，流量计管径中有气泡，则所测得的压力差并非定值,从而对结果产生影响。（2）加紧夹子B、3打开A、D、E,将试样管内流量开至最大,当导管中水从A中流出时，加紧D、E,再缓缓打开夹子B,使左恻液面卜.降至中间左右,加紧B,再打开C,直至液面下降至中间左右，加紧C,最终加紧A,关闭流量调整阀，让试管内流量为0,打开夹子D、E,看倒置U形管的读数是否为0,若为0,则说明空气被排尽，若不为0,则接着重豆上述操作，直至读数为0为止C8 .在运用涡轮番量计时，用公式Vs=fk,由f值求VS时，若VS小于或大于流量计标定时的测量范围，所求之YS值牢靠吗？为什么？答：不行靠，因为用涡轮番量计在其量程内的特性曲线魏直线，若不在标定范围，则误差较大，所求YS不行靠。9 .什么状况卜.，开泵前要给泵灌水？为什么？什么状况卜.，开泵而不需给泵灌水？答：离心泵的安装安度高于水槽中液中液度的一般离心泵，因为离心泵不灌水很水很掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水。离心泵的安装高度低于水槽中液面高度或自吸泵已排完气时开泵前不需给泵灌水。10 .什么状况卜.会产生气蚀现象？答：离心泵是靠贮液槽液面及泵入口压力差（Po-Pi）吸入液体，若Po肯定，则泵安装位置离液面的高度越高，Pi越低，当安装高度达到肯定值，使泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体在该处气化，或者是溶解在液体中的气体形成气泡。含气泡的液体进入叶轮的高压区后，气泡快速凝合或者裂开，气泡的消逝产生局部真空，四周液体以高速涌向气泡中心，产生压力极大，频率极高的冲击，即出现气蚀。泵会因漏入空气而使泵内流体的平均密度卜降，若平均密度卜降严峻，泵将无法吸上液体，称为“气缚”现象H.为什么调整离心泵的出口阀门可调整其流量？这种方法有什么利弊？是否有其它方法调整流量：？答：调整泵的出口阀的开度便变更了管路特性曲线，从而变更了泵的工作点。此法操作简便，工程上广泛采纳，其缺点是关小阀门时，额外增加r动力消耗，不够经济。其它方法有：（1）变更泉的特性：在冬季和熨季送水量相差较大时，用比例定律或切割定律变更泵的性能参数或特性曲线，此法甚为经济。（2）泵的并联或串联操作：泵的并联或串联操作按卜列三个原则选择：单台泵的年头低于管路系统所要求的压头时，只能选择泵的串联操作；对高阻型管路系统（即管路特性曲线较陡，如图2-3中曲线1）,两台泵串联时可获得较大流量，如图中的。'（串联）Cr（W）（2,（单台）：对低阻型管路系统（即管路特性曲线较平坦，如图2-3中曲线2），两台泵并联时可获得较大流量，如图中的。“（并联）Q'（串联）Q?（单台）。12 .为什么离心泵启动时要关闭出口阀？答:开阀门时，扬程微小，电机功率极大，可能会烧坏电机。13 .流量增大时，离心泵入口处真空表读数及出口处压力表的读数如何变更？试分析之。答：离心泵入口处真空度由小变大，出口处压强由大变小。在水槽面及入口列机械能衡算方程得：%*H+&H,j,随着Q增大，动压头及摩擦压头增加而位压头不变，故真空表的读数将变大。依据离心泵的基本方程，对于后弯叶片，在泵的叶轮尺寸和转速肯定的条件下，流量加大，泵的压头下降，因而泵的出口压强表的读数P：将流量Q的加大而降低,由机械能衡算方程也可得到这一结论。14 .为什么在离心泵进口管下要安装底阀？答：底网是一个单向阀，只能进不能出。由丁离心水泵没有抽真空的功能，而离心泵在水面超过叶轮才能工作，所以使前必需向水泵内灌水,安装的底阀是为了防止灌入的水漏掉。.15 .流量调整阀可以安装在吸入管上吗？为什么？答：流量调整阀不行以安装在吸入管上。因为，假如流量调整阀设在吸入管上可能引起离心泵空转或是产生空洞引起猛烈振动，从而损坏设备。7/16 .在恒乐过滤试验中，为什么过滤起先时，滤液经常有一点混浊，过肯定时间才转清？答：过渡起先时由一些细小颗粒穿过过滤介质使滤液混浊，过一段时间后，颗粒在过港介质孔间发生“架桥”现象，阻碍细小颗粒通过，则港液变清。17 .过港压强增加一倍后，得到同一灌液里所需的时间是否也削减一半？为什么？答：不是，V肯定的条件下，O<-1-,0不仅及AP有关还及滤饼压缩指数S有P''美,对不行压缩滤饼S=O,。及AP成反比。18 .随着空气流量的变更，空气出口温度有何变更？为什么？答：温度渐渐降低,因为由于Q=WG（Ii）=PWuI2-3）,当Q肯定时，匕增加，IJ降低。19 .为什么要将热电偶冷端插入冰水中？答：将热电偶冷端插入冰水中是为了保证冷端补偿电偶恒为0C,以便于作参考。20 .传热准数关联式Nu=O.023ReaePrM适用什么条件?答：流体无相变，低黏度流体在圆形直管中作强制对流Re>104Pr=O.7-120%6021 .从干燥速率曲线看，干燥殛本上可分为等速干燥（水分含量时）和降速干燥（水分含量低时），试探讨其缘由。答：当物料表面温度升至空气状态的湿球温度时，干燥进入恒速阶段，此时空气传给物料的显热等于水分气化所需的潜热，物料表面温度维持在湿球温度不变，物料含水量卜降，干燥速率不变；干燥进入降速阶段后，物料起先升温，热空气传给物料的热量一部分用于加热物料，另一部分用于水分气化在此阶段内干燥速率随物料含水量削减而下降。22 .在保证干燥质量的前提下，怎样可以合理地提高干燥速率？答：影响干燥速率的主要因素有：固体物料的种类和性质：固体物料层的厚度或颗粒大小：空气的湿度、温度和流速：空气及固体物料的相对运动方式。因此，提高空气温度和流速，降低空气的湿度，削减物料层的厚度或增大物料层的表面积都可以提高干燥速率.24 .板式塔气液两相的流淌特点是什么？答：液相为连续相，气相为分散相。25 .试验结果表明，当回流比由RF增加至无穷大时，塔顶产品的浓度增加，塔顶产品的产量削减，这对于化工设计和生产中回流比的选择有什么指导意义？答：精馀操作中，由精镯塔塔顶返回塔内的回流液流量1.及塔顶产品流量D的比值，即R=1./D。回流比的大小，对精馀过程的分别效果和经济性有着重要的影响。增大回流比，可削减分别所需的理论塔板数，同时回流比的增大，必要求塔釜产生的蒸汽量相应增加。当削减回流比至某一数值时，理论上为达到指定分别要求所需板数趋于无穷大，这是回流比的卜限，称为最小回流比。26 .是否精饵塔越高产量就越大？将精馅塔加高，能否得到无水酒精？答：不肯定，因秸镭塔的产量由进料量及分别要求而定；不能得到无水酒精，因塔顶浓度还受物料衡算及理论板限制。27 .精帽塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，复原正常最快,最有效的方法是什么？答：保持塔釜加热负荷不变，增大进料量和塔釜出料量，削减塔顶采出率，使得精情塔在DKExNX,条件下操作一段时间，使之尽快达到正常浓度，等塔顶温度正常的时候，再将进料量，塔顶塔底出料量调到正常值。28 .萃取过程中如何选择分散相？答：萃取分散相选择的原则：D为r增加相际接触面积，一般将流量大的一相作为分散相，但假如两相的流量相差很大，并且所选用的萃取设备具有较大的轴向混合现象，此时应将流量小的相作为分散相，以减小抽向混合。2）应充分考虑界面张力变更村传质面积的影响，对于半。的系统，即系统的界面张力随溶质浓度增加而增加的系统当溶质从液滴向连续相传递时，液滴的稳定性较差、简洁裂开，而液膜的稳定性较好，液滴不易合并，所以形成的液滴平均直径较小,相际接触表面较大：当溶质从连续相向液滴传递时，状况刚好相反。在设计液液传质设备时，依据系统性质正确选择作为分散相的液体可在同样条件卜获得较大的相际传质表面积，强化传质过程。3）对于某些萃取设备，如填料塔和筛板塔等，连续相优先润湿填料或筛板是相当重要的。此时，宜将不易润湿填料或筛板的一相作为分散相。4）分散相液滴在连续相中的沉降速度及连续相的粘度有很大关系。为了减小塔径提高二相分别的效果，应将粘度大的一相作为分散相。5）此外，从成本、平安考虑应将成本高的，易燃、易爆物料作为分散相。29 .振动筛板萃取塔有什么特点？答：它是种外加能量的高效液液萃取设备，塔身塔板通过电动机和偏心轮可以往发运动，重相经过转子流量计进入塔顶，轻相经转子流量计进由中25M玻璃管做成长500nm,塔上卜.两端各有个100mm的扩大沉降军，作用是延长每相在沉降室内的停留时间，有利于两相的分别。在塔内装有30块塔板，板间距为50mm,开孔率约34'50重相由贮槽经流量计进入塔顶，轻相用泵有贮槽流经流量计送入塔底。30 .萃取过程对哪些体系最好?答：（1）组分沸点接近，相对挥发度约为1（2）混合液中含热敏性组分，加热会变质（3）待分别的组分含量低且犯难挥发组分（4原料液在精馀时形成恒沸物。31 .精燃过程的原理是什么？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分别为所要求组分的操作过程称为精储。蒸储的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，）的特性，实现分别目的的彳1元操作。32 .回流液温度对塔的操作有何影响？答：回流温度过低的话会造成冷后负荷过大，对节能降耗不利；相反，温度过高使塔顶温度的限制较困难，不利于进行刚好有效的调整操作。33 .在间歇精储试验中，为了得到合格产品，保持恒定的回流比可以吗？为什么？假如要增加回流比，可实行何种措施，请详细说明。答：间歇精播为非定态过程，若保持R恒定，则采出产品的浓度卜.降，得不到合格产品。要增加R,可实行削减塔顶采出量的方法。34 .当操作压强增大倍时，其K值是否也增加倍？如得到同样的浓液量时，其过港时间是否缩短一半？答：不是的,dvd=A2Prv（V+Ve）,dv/d。是代表过滤速率，它随过滤的进行,它是一个渐渐削减的过程，虽然AP增加一倍，表面上是削减一倍，但过港速率削减,所以过滤得到相同的泄液，所需时间不是原来的半，比一半要多。