化工原理实验思考题

实验

1

流体阻力实验

本实验用水为工作介质做出的

λ

－

Re

曲线，对其它流体能否使用？为什么？

答：

适用 。因为光滑管的阻力系数

λ

只与雷诺数

Re

有关

,

故对其他的流体一样适用。

本实验是测定等径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体 自下而上流

动的垂直管，从测量

两取 压点间压差的倒置

U

型管读数

R

到

ΔPf

的计算过程

和公式是否与水平管完全 相同？为

什么？

答：过程一样，公式（通式）相同，

R

值的计算结果不同。

通式：

p1 ? p2 = ( ρ A ? ρ B ) gR

+ ρ B gz

水平放置：

垂直放置：

z=0

p1 ? p2 = ( ρ A ? ρ B ) gR

z=L

（管长）

p1 ? p2 = ( ρ A ? ρ B ) gR + ρgL

在不同设备上（包括相对粗糙度相同管径不同）

、不同温度下测定的数据是否能关联在一条曲线

上？为啥么？

答：不能，因为粗糙度和或管径任何一个发生变化都会影响

的值，而

Re

与流体的 密度和粘度

有关，密度与粘度与温度有关，所以会影响

Re

的值。因此在不同设备上（包括相对粗糙度相同

管径不同）

、不同温度下测定的数据不能关联在同一曲线上。

实验

2

伯努利实验

管内空气泡会干扰实验现象，请问怎样排除？

答：

若空气泡在流体流动的导管中出现，

则将出口阀慢 慢关小使流速减小，

在迅速将出口阀调大，

赶走气泡。

减小流量，使测压管内的水溢出以排除气泡。

调节实验导管出口阀，使导管内水的流速足够大。

试解释所观察到的现象。

答：

a

导管内水的流速增加，各液柱高度减小，这是因为流速增加，水的动 能增加，增加的动能

由静压能转化而来，所以液柱的高度会减小。

b

在保持溢流状态时，流速一定，则液柱高度稳定，而水槽 未保留溢流状态时，则液柱高度

会逐渐下降，这是由于水槽液位下降，使导管内液体流速 发生改变，所以液柱高度会变化。

实验结果是否与理论结果符合？解释其原因。

答：

不符合，

理论结果是在流体为理想流体的基础上得 到的，

而实际流体在流动过程中有阻力损

失。

< br>

实验结果与理论结果不相符合，

因为液体不是理想状态 ，

在管内流动是要克服阻力做功，

使液

体的机械能逐渐减小。

比较并列

2< /p>

根测压管（

h1

与

h2

、

h3

与

h4

、

h5

与

h6

、

h7

与

h8

）液柱高低，解释其原因。

答：

h1

流体在偶数测压管出流速减小，

压强升高，< /p>

故水柱高度增加。

《

《，在测压管偶数的测压孔正对水 流的方向，液位高度表示静压头和动压头之和，而测压管

奇数的液位高度表示静压头。< /p>

实验

3

流态化特性曲线

本实验用水为工作介 质做出的

λ

－

Re

曲线，对其它流体能否使用？为什么？

答：不可以。影响

Δ

p

的因素包括流体性质，如流体粘度，而不同流体的粘度并不相同。

临界流化速度

U

m

，< /p>

f

的影响因素有哪些？

答：操作温度、压力、流体粘度、颗粒粒径、静床堆积密度和固体颗粒密度等。

若压差计中指示液冲入设备中，对测量结果会带来什么样的影响？操作时应注意什么。< /p>

答：

压差计中指示液冲入设备，不仅使 影响压差计的读书，

还可能将流化床的颗粒被冲起，

改变

流化床高度。操作时应注意调整流量，保持压差计在可读数范围之内。

实验

4

对流传热实验

影响传热膜系数的因素有哪些？

答：膜的厚度，无相变化，液体的物性，以及压力温度。

在蒸汽冷凝时，若存在不凝性气体，你认为将会有什么影响？应该采取什么措施？

< p>

答：

1

、会由于空气中 含有水分造成冰堵。冰堵不单使制冷效率下降。而且会导致系统停机。压

力不断降低，还 会损坏压缩机。

2

、空气混入压缩腔，由于空气中含有不凝性气体，如氮气。这些不凝性气体会减少制冷剂

的循环量，使制冷量降低。

3

、

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

空气中含有水份，

水份中有氧气

水份在压缩机里会腐蚀电机、

电机线圈、

控 制线

路会引起机损坏的危险。最好就是要把握好空气的进入，和空气的质量，

< p>

在蒸汽冷凝后，将产生冷凝水，如冷凝水不能放出，

累积后淹埋加热铜管，你认为将会有什么影

响？应该采取什么采取措施？

< p>

答：大量的热蒸汽无法冷凝，会造成蒸馏装置中的蒸汽压越来越大，容易 造成设备的爆炸。

如果

不排除铜管（纯水蒸气）外的不凝气，管 壁温度可能不稳定。还有就是累积后淹埋加热铜管的话

会带走大量的热量，对实验结果又 影响。应该在实验过程中及时放掉冷凝水。

本实验中所测定的 壁面温度是靠近蒸汽侧的温度，还是接近空气侧的温度？为啥么

?

答：通过观察空气进出口温度，蒸汽温度和壁面温度，可以得出是靠近蒸汽侧的温度。

在实验中有哪些因素影响实验的稳定性？

答：空气和蒸汽的流向、冷凝汽冷凝过程中存在不冷凝气体不及时排走对传热的影响。

< br>

实验

5

板框压滤机过滤常数的测定

在恒压过 滤中，

你的实验数据第一点是否有偏高或偏低现象，

原因如何，

如何对待这异常数

据？

答：有偏高现象。可能是因为仪器中有一定存液，或实验开始时数据记录出现偏差。

< br>

（数据处理时舍弃该数值，不确定对不对哦）

过滤过程中，搅拌可以停吗？为什么？

答：

不可以。

搅拌使滤液混合均匀，

本身滤液粘度较大，

若不搅拌，

会滤液沉淀，

< br>影响过滤效果。

不可以，搅拌可使滤液混合均匀，有利 于过滤。如果搅拌停止，颗粒沉降到搅拌釜会损坏

仪器。

若操作压力增加一倍，其

K

值是否也增加一 倍？要得到同样的滤液时，其过滤时间是否缩

短了一半？

答：由

K=2k

△

p1-s

知，

k

为常数，操作压力增加 一倍，

K

值增加幅度小于一倍。要得到同样的

< br>滤液时，其过滤时间大于原所需时间的一半。

过滤开始时，为什么滤液是浑浊的？

答：因为刚开始滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是浑浊的。一

< br>段时间后，

待过滤液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，

此时液体就

会变得清澈（即开始过滤 是滤饼厚度不够）

MgCO3

微溶于 水，其水溶液为乳浊液，故过滤开始时，滤液是浑浊的。

如果过滤液的粘度比较大，你考虑用什么方法改善过滤速率？

答：增加过滤速度

,

可采取的措施有： 添加助滤剂，控制过滤温度，选择合适的过滤介质，控制

滤饼厚度。

（

1

）使用助滤剂，改善滤饼特 性；

（

2

）加热滤浆，降低滤液粘度；

（

3

）使用絮凝剂，改

变颗

粒聚集状态；

（

4

）限制滤饼厚度，降低过滤阻力