化工原理实验课后思考题答案及习题.docx

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1、试验一流体流消阻力的制定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2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被解除干净？答，可通过视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？在什么状况下它是开着的，又在什么状况下它应当关闭的？答：用来变更流经阀门的流淌阻力以达到调整流量的目的

2、，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量依据设计计算的比例平衡安排，各支路同时按比例增减,仍旧满意当前气候须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：打开平衡阀，关闭二个截止脚，即可U行压差计进行零点校验.5 .为什么本试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楚，作出来的图一目了然.6 .本试验中驾驭了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？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

3、子流计，随流量的大小，转子可以上、下浮动.U形管压差计结构筒洁，运用便利、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和下液面的垂直高度差.只要静压确定.高度差就确定.假如用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响.12.在对装置做排气工作时，是否确定要关闭流程尾部的出口阀？为什么？答：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流淌稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可使管中有较大压力使得气体排出。排气时出口阀确定要关闭，以防止排气不充分.试验二离心泵1 .离心泵启动前为什么要先灌水排气？本试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

4、发生。2 .启动泵前为什么要关闭出口阀，启动后，再渐渐开大？停泵时，也要先关闭出口阀？答，防止电机过就.因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N.依据离心泵特性曲线，当Q=O时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏.而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到爱护泵进口处底阀的作用。3 .离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？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.4 .离心泵流量增大，压力表与真空表的数值如何变更？为什么？答：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.流量越大，须

5、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，入口处强压就应当越小，而真空度越大，离心泵的轴功率N是确定的N=电动机输出功率=电动机输入功率X电动机效率，而轴功率N又为：N=M/=MV（o勿），当N=恒量，Q与H之间关系为：QtH1.而然而HIP1.所以流量增大，出口处压强表的读数变小。5 .为什么用泵的出口阀门调整流量？这种方法有什么优缺点？其他方法调整流*?答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充溢水，用泵前阀门调整过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调整方式就是增加变频装置.6 .什么状况下会出现“汽蚀”现象？答：当泵的吸上

6、高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化，气泡形成，裂开等过程中引起的剥蚀现象，称“汽蚀”现象，7 .离心泵在其进口管上安装调整阀门是否合理？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淌过程。8 .为什么启动离心泵前要向泵内注水？假如注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么缘由？答：为了防止打不上水、即气缚现象发生.假如注水排完空气后还启动不起来.可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱.电机坏了，无法正常

7、工作.9 .为什么调整离心泵的出口阀门可调整其流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其它方法调整泵的流量？答：调整出口阀门开度，事实上是变更管路特性曲线，变更泵的工作点，可以调整其流量。这种方法优点：便利、快捷、流量可以连续变更，缺点：阀门关小时，增大流淌阻力，多消耗一部分能量、不经济.也可以变更泵的转速、削减叶轮直径，生产上很少采纳.还可以用双泵并联操作.10 .离心泵启动后,假如不开出口阀门,压力表读数是否会渐渐上升?为什么？答：不会，也就能升到额定扬程的1.1至1.3倍.二力平衡11 .正常工作的离心泵，在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

8、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淌过程.12 .试从理论上分析，试改用的这台泵输送密度为1200kgm-3的盐水，在相同量下泵的扬程是否变更？同一温度下的离心泵的安装高度是否变更？同一排量时的功率是否变更？答:本题是探讨密度对离心泵有关性能参数的影响.由离心泵的基本方程倚化式I可以看出寓心泵的压头，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PtNf.又因为其它因素不变的状况下Hg!而安装高度减小。试验三流量计校正1.CO与哪些因素有关？答：孔流系数由孔板的形态、测压

9、口位、孔径与管径之比dd1.和雷洛系数Re确定.2 .如何检查系统的排气是否完全？答：直到排气阀指导系统中无气泡为止。3 .离心泵启动时应留意什么？答：（1）泵入口阀全开，出口阀全关，启动电机，全面检查机泵的运转状况。（2）当泵出口压力高于操作压力时，逐步打开出口阀，限制泵的流量、压力.（3）检查电机电流是否在额定值以内，如泵在额定流量运转而电机超负荷时应停泵检查.4 .孔板、文丘里流量计安装时各应留意什么问题？答：对准位、精确安装喉部5 .如何检查系统排气是否完全？先打开出口阀排净管路中的空气，然后关闭出口阀打开U型压差计的排气阀，打开并开大转子流计的流速6 .从试验中，可以干脆得到ART的

10、校正曲线，经整理后也可以得到C。-Re的曲线,这两种表示方法各有什么优点？答:试验中的方法更干脆、更精确，这里提到的方法更直观！试验五洞道干燥1.什么是恒定干燥条件？本试验装置中采纳了哪些措熊来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速与与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定.本试验中，固定螺阀使流速固定在120三3h;密封干燥厢并利用加焦保持温度恒定在75C；湿料铺平湿毛毡后，干燥介质与湿料的接触方式也恒定.2 .限制恒速干燥阶段速率的因素是什么？限制降速干燥阶段干燥速率的因素又是什么？答：恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，

11、亦取确定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化限制阶段.降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形态和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移限制阶段.3 .为什么要先启动风机，再启动加热器？试殴过程中干、湿球温度计是否变更？为什么？如何推断试验已经结束？答：让加热器通过风冷渐渐加热，避开损坏加热器，反之，假如先启动加热器，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，但试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，从而温度变更。湿毛毡恒重时，即为试验结束.4 .若加大热空气流量，干

12、燥速率曲线有何变更？恒速干燥速率、临界湿含量又如何变更？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实力。试验六蒸汽一空气总传热系数K1 .在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一样？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。答：计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值不一样.前者的密度为空气入口处温度下的密度，而后者为空气定性温度（平均温度）下的密度。2 .试验过程中，冷凝水不与时排走，会产生什么影响？如何与时排走冷凝水？假如采纳不同压强的蒸汽进行

13、试验，对关联式有何影响？答：冷凝水不与时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。在外管最低处设置排水口，与时排走冷凝水.采纳不同压强的蒸汽进行试验，对关联式基本无影响.因为aoe（p2gA3r/dt）1/4,当蒸汽压强增加时，r和均增加，其它参数不变，故（P2g入3rndt）1/4变更不大，所以认为蒸汽压强对关联式无影响。4.影响给热系数的因索和强化传热的途径有哪些?答：影响给热系数的因素I流体流淌的速度：传热边界层中的导热是对流传热的主要冲突。明显，增大流速可以使传热边界层减薄，从而使增大，使对流传热过程得以强化.流体的对流状况：是采纳自然对流抑或采纳强制对流.明显，强制对流时

14、流体的流速较自然对流为高。流体的种类；液体、气体、蒸气。流体的性质I影响较大的有流体的比热、导热系数、密度、粘度等.如导热系数大的流体，传热边界层的热阻就小，给热系数较大。粘度大的流体，在同等流速下，Re数小，传热边界层相应较厚，给热系数便小.传热面的形态、位置和大小：不同形态的传热面，如圆管或平板或管束：是在管内还是管外；是垂直放置还是水平放置；以与不同的管径和长度都对有影响。所谓强化传热，就是设法提高传热的速率.从传热速率方程式Q=KA中可以看出,提高K、A、t中任何一项都可以强化传热，即增大传热面积、提高传热的温度差和提高传热系数.试验七填料吸1 .分析汲取剂流:和汲取剂温度对汲取过程的

15、影响？答：变更汲取剂用量是对汲取过程进行调整的最常用的方法，当气体流率（，不变时,增加汲取剂流率，汲取速率办增加，溶属汲取量增加，则出口气体的组成：减小，回收率增大.当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数变更较小或基本不变，溶质汲取量的增加主要是由于传质平均推动力的增大引起，此时汲取过程的调整主要靠传质推动力的变更.当液相阻力较大时，增加液体的流量，传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率增大，溶质汲取:增加。对于液膜限制的汲取过程，降低操作温度，汲取过程的阻力落将Bfi之减小,结果使汲取效果变好，）降低，而平均推动力An或许会减小。对于气膜限制的过程,降低操作温度

16、，过程阻力叫,士必，“不变，但平均推动力增大，汲取效果同样将变好2 .填料汲取塔塔底为什么必需有液封装置，液封装是如何让设计的？答：塔底的液封主要为了避开塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度.填料汲取塔一波采纳U形管或液封罐型液封装置。液封装置是采纳液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内确定压力，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形管内充溢液体，依靠U形管的液封高度阻挡设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内确定压力。3.填料塔汲取传质系数的测定中,KXa有什么工程意义答：由Ka可以确定传质单元高度，从而可以找出填料层的高度4 .为什么二氧化碳汲取过程

17、属于液膜限制？答:易溶气体的汲取过程是气膜限制，如HC1.,NH3,汲取时的阻力主要在气相，反之就是液膜限制.对于C02的溶解度和HCI比起来差远了，应当属于液膜限制.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，由于亨利定律1般适应于稀溶液，如难容气体的溶解，这类溶解的传质进程属于液膜限制（m值大），液体的影响比较大，故选择液体温度。试验/1精慎塔1什么是全回流，全回流时的操作特征是什么？如何测定全回流是的总板效率？答：在精馅操作中，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

18、零，即既不进料也不从塔内取出产品.2如何推断塔的操作已达到稳定？影响精值操作稳定的因素有哪些？答：当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定.主要因索包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸舞的传热性能，设备散热状况等.3影响板式效率的因素有哪些？答：物质的物理性质的影响，流体力学状态和塔板结构的影响。4进料量对塔板层有无影响？为什么？答：无影响.因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是xF,XD,w,R和q.而进量的变更对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响。5回流温度对塔的操作有何影响？答：慵出物的纯度可能不高，降低塔的分别效率.6板式塔有哪些

19、不正常操作状况，针对本试验装置，如何处理液泛或塔板漏液？答：夹带液泛，溢流液泛，漏液。7测量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？答：全回流I塔顶，塔底取样，用折光仪测得其组成.部分回流：各板取样，用折光仪测得其组成。8全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成，如何求得xn*?部分回流时，又如何求xn*?9在全回流时，测得板式塔上第n、n-1层液相组成后，能否求出第n层塔板上的以汽相组成变更表示的单板效率EV?10 .查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？答：水和乙薛的最低恒沸温度.11 .若测得单板效率超过100%,做何说明？答：在精馆操作中，液体沿精慎塔板面流淌时，易挥发组

20、分浓度渐渐降低，对n板而言，其上液相组成由Xn-I的高浓度降为Xn的低浓度，尤其塔板直径较大、液体流径较长时，液体在板上的浓度差异更加明显，这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触，从而得到较大程度的增浓.Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度，而yn*是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度，yn有可能大于yn*,致使y11-yn+1.,此时，单板效率EMV就超过100%12.是否精情塔越高，产量越大？答：否13 .将精博塔加高能否得到无水酒精？答：不能14 .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，一是削减值出液量，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馆出液组成D,但能耗也随之增加。15 .精馆塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，要复原正常的最快最有效的方法是什么？答：降低采出率,即削减采出率.降低回流比。