化工原理實(shí)驗(yàn)思考題答案

1、實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)阻力測定1.在對裝置做排氣工作時(shí)，是否一定要關(guān)閉流程尾部的出口閥？為什么？答：是的。理由是：由離心泵特性曲線可知，流量為零時(shí)，軸功率最小，電機(jī)負(fù)荷最小，起到保護(hù)電機(jī)的作用。2.如何檢測管路中的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：啟動(dòng)離心泵用大流量水循環(huán)把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣帶走。關(guān)閉出口閥后，打開U形管頂部的閥門，利用空氣壓強(qiáng)使U形管兩支管水往下降，當(dāng)兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣已被排除干凈。3.以水做介質(zhì)所測得的Re關(guān)系能否適用于其

2、它流體？如何應(yīng)用？?答：（1）適用其他種類的牛頓型流體。理由：從可以看出，阻力系數(shù)與)(Red????流體具體流動(dòng)形態(tài)無關(guān)，只與管徑、粗糙度等有關(guān)。（2）那是一組接近平行的曲線，鑒于Re本身并不十分準(zhǔn)確，建議選取中間段曲線，不宜用兩邊端數(shù)據(jù)。Re與流速、黏度和管徑一次相關(guān)，黏度可查表。4.在不同設(shè)備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上？?答：只要相同，Re的數(shù)據(jù)點(diǎn)就能關(guān)聯(lián)在一條直線上。d??5.如果測壓口、

3、孔邊緣有毛刺或安裝不垂直，對靜壓的測量有何影響？答：沒有影響.靜壓是流體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)造成的.表現(xiàn)的形式是流體的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要靜壓一定.高度差就一定.如果用彈簧壓力表測量壓力是一樣的.所以沒有影響。實(shí)驗(yàn)二離心泵特性曲線測定1.試從所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，離心泵在啟動(dòng)時(shí)為什么要關(guān)閉出口閥門？答：由離心泵特性曲線可知，流量為零時(shí)，軸功率最小，電機(jī)負(fù)荷最小，起到保護(hù)電機(jī)的作用。2.啟動(dòng)離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依

4、然啟動(dòng)不起來，你認(rèn)為可能的原因是什么？答：（1）離心泵不灌水很難排掉泵內(nèi)的空氣，導(dǎo)致泵空轉(zhuǎn)卻不排水；（2）泵不啟動(dòng)可能是電路問題或泵本身已經(jīng)損壞，即使電機(jī)的三相電接反，仍可啟動(dòng)。3.為什么用泵的出口閥門調(diào)節(jié)流量？這種方法有什么優(yōu)缺點(diǎn)？是否還有其他方法調(diào)節(jié)流量？答：（1）調(diào)節(jié)出口閥門開度，實(shí)際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點(diǎn)，從而起到調(diào)節(jié)流量的作用；（2）這種方法的優(yōu)點(diǎn)時(shí)方便、快捷，流量可以連續(xù)變化；缺點(diǎn)是當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，會(huì)增大流動(dòng)阻力

5、，多消耗能量，不經(jīng)濟(jì)；（3）還可以改變泵的轉(zhuǎn)速、減小葉輪直徑或用雙泵并聯(lián)操作。4.泵啟動(dòng)后，出口閥如果不開，壓力表讀數(shù)是否會(huì)逐漸上升？為什么？答：（1）壓力表讀數(shù)會(huì)隨著葉輪轉(zhuǎn)速的變大而增大，到葉輪轉(zhuǎn)速正常時(shí)，讀數(shù)趨于穩(wěn)定；（2）這是因?yàn)槌隹陂y關(guān)閉時(shí)，出口壓力與泵內(nèi)流體所受到的離心力有關(guān)。5.正常工作的離心泵，在其進(jìn)口管路上安裝閥門是否合理？為什么？答：（1）不合理；（2）因?yàn)樗畯乃鼗蛩漭斔偷奖每康氖且好嫔系拇髿鈮汉捅萌肟谔幷婵斩犬a(chǎn)生

6、的壓強(qiáng)差，將水從水箱壓入泵體，若在進(jìn)口管上安裝閥門，會(huì)增大這一段管路的阻力，可能導(dǎo)致流體沒有足夠的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)流動(dòng)過程。6.試分析，用清水泵輸送密度為1200Kgm3的鹽水，在相同流量下你認(rèn)為泵的壓力是否會(huì)間縮短，臨界濕含量降低。這是因?yàn)轱L(fēng)速增加后，加快了熱空氣的排濕能力。實(shí)驗(yàn)六空氣蒸汽對流給熱系數(shù)測定1.在計(jì)算空氣質(zhì)量流量時(shí)所用到的密度值與求雷諾數(shù)時(shí)用到的密度值是否一致？它們分別表示什么位置的密度，應(yīng)在什么條件下進(jìn)行計(jì)算。答：計(jì)算空氣質(zhì)

7、量流量時(shí)所用到的密度值與求雷諾數(shù)時(shí)的密度值不一致，前者的密度為空氣入口處溫度下的密度，而后者為空氣定性溫度（平均溫度）下的密度。2.實(shí)驗(yàn)過程中，冷凝水不及時(shí)排走，會(huì)產(chǎn)生什么影響？如何及時(shí)排走冷凝水？如何采用不同壓強(qiáng)的蒸汽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對關(guān)聯(lián)式有何影響？?答：冷凝水不及時(shí)排走，附著在管外壁上，增加了一項(xiàng)熱阻，降低了傳熱速率。在外管最低處設(shè)置排水口，及時(shí)排走冷凝水。采用不同壓強(qiáng)的蒸汽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對α關(guān)聯(lián)式基本無影響。因?yàn)棣痢?ρ2gλ3rμd△t

8、)14，當(dāng)蒸汽壓強(qiáng)增加時(shí)，r和△均增加，其它參數(shù)不變，故(ρ2gλ3rμd△t)14變化不大，所以認(rèn)為蒸汽壓強(qiáng)對α關(guān)聯(lián)式無影響。3.影響給熱系數(shù)的因素和強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？答：①流體流動(dòng)的速度：傳熱邊界層中的導(dǎo)熱是對流傳熱的主要矛盾。顯然，增大流速可以使傳熱邊界層減薄，從而使α增大，使對流傳熱過程得以強(qiáng)化。②流體的對流狀況：是采用自然對流抑或采用強(qiáng)制對流。顯然，強(qiáng)制對流時(shí)流體的流速較自然對流為高。③流體的種類；液體、氣體、蒸氣。④流體

9、的性質(zhì)：影響較大的有流體的比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、粘度等。如導(dǎo)熱系數(shù)大的流體，傳熱邊界層的熱阻就小，給熱系數(shù)較大。粘度大的流體，在同等流速下，Re數(shù)小，傳熱邊界層相應(yīng)較厚，給熱系數(shù)便小。⑤傳熱面的形狀、位置和大?。翰煌螤畹膫鳠崦?，如圓管或平板或管束；是在管內(nèi)還是管外；是垂直放置還是水平放置；以及不同的管徑和長度都對α有影響。所謂強(qiáng)化傳熱，就是設(shè)法提高傳熱的速率。從傳熱速率方程式Q=KA△t中可以看出，提高K、A、△t中任何一項(xiàng)都可以強(qiáng)化

10、傳熱，即增大傳熱面積、提高傳熱的溫度差和提高傳熱系數(shù)。實(shí)驗(yàn)七填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測定1.本實(shí)驗(yàn)中，為什么塔底要液封？液封高度如何計(jì)算？答：液封的目的是保證塔內(nèi)的操作壓強(qiáng)。當(dāng)爐內(nèi)壓強(qiáng)超過規(guī)定值時(shí)，氣體將由液封管排出，故先按爐內(nèi)允許的最高壓強(qiáng)計(jì)算液封管插入槽內(nèi)水面下的深度。過液封管口作等壓面oo，在其上取1、2兩點(diǎn)。其中：p1=爐內(nèi)壓強(qiáng)或因p1=p2故解得h2.測定KXa有什么工程意義？答：由Ka可以確定傳質(zhì)單元高度，從而可以找出填料層的高