南京工業(yè)大學(xué)化工原理實驗答案

1、1實驗一1 以水做介質(zhì)所測得的 入Re 關(guān)系能否適用于其它流體？如何應(yīng)用 可以用于牛頓流體的類比，牛頓流體的本構(gòu)關(guān)系一致。應(yīng)該是類似平行的曲線，但雷諾數(shù)本 身并不是十分準(zhǔn)確，建議取中間段曲線，不要用兩邊端數(shù)據(jù)。雷諾數(shù)本身只與速度，粘度和 管徑一次相關(guān)，不同流體的粘度可以查表2 在不同設(shè)備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的 入Re 數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)同一條曲 線？.一次改變一個變量，是可以關(guān)聯(lián)出曲線的，一次改變多個變量時不可以的。3 流體流動阻力測定實驗中，如何檢驗測試系統(tǒng)內(nèi)的空氣是否已經(jīng)被排除干凈？將閥 2、3、4、5、6 打開，觀察管路出口的水是否均勻流出，如果出口處水流均勻且沒有突 突聲，則空

2、氣已排盡。4 對裝置作排氣工作時 , 是否一定要關(guān)閉流程尾部的流量調(diào)節(jié)閥 看你要測定的是什么啊，不關(guān)閉就會產(chǎn)生一定的背壓力，對前面而言就是有一定的阻力啊5 如果測壓口，孔邊緣有毛刺或安裝不垂直，對靜壓的測量有何影響？沒有影響 . 靜壓是流體內(nèi)部分子運動造成的 . 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.實驗二1 測定離心泵特性曲線的意義有哪些？2. 試從所測實驗數(shù)據(jù)分析離心泵在啟動時為什么要關(guān)閉出口閥門？3. 啟動離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依然啟動不起來，你認(rèn)為可能的原因

3、是什 么？4. 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？是否還有其他方法調(diào)節(jié)流 量？5. 泵啟動后，出口閥如果不開，壓力表和真空表讀數(shù)如何變化？為什么？6. 正常工作的離心泵，在其進口管路上安裝閥門是否合理？為什么？7. 試分析，用清水泵輸送密度為 1200Kg/mA3 的鹽水，在相同流量下你認(rèn)為泵的壓力是否變 化？軸功率是否變化？1、 特性曲線主要是用于選泵使用，不同曲線會極大影響泵的效率，泵并聯(lián)運行也需要性能曲 線，合理配備水泵的臺數(shù)。2、 關(guān)閉閥門的原因從試驗數(shù)據(jù)上分析：開閥門意味著揚程極小，這意味著電機功率極大，會 燒壞電機。3、 離心泵不灌水很難排掉泵內(nèi)的空氣，導(dǎo)致泵空轉(zhuǎn)

4、而不能排水；泵不啟動可能是電路問題或 是泵本身已損壞，即使電機的三相電接反了，泵也會啟動的。4、 用出口閥門調(diào)解流量而不用崩前閥門調(diào)解流量保證泵內(nèi)始終充滿水，用泵前閥門調(diào)節(jié)過度 時會造成泵內(nèi)出現(xiàn)負壓，使葉輪氧化，腐蝕泵。還有的調(diào)節(jié)方式就是增加變頻裝置，很好用 的。5、 泵啟動后，出口閥門不開，壓力表讀數(shù)會逐漸上升，達到一定值后將不會再上升。因為轉(zhuǎn) 速一定后，流量一定，則壓力一定。6、 合理，主要就是檢修，否則可以不用閥門。7、 泵的壓力和軸功率均隨密度而增大：因為 HAP/pg, H 不隨p變化，則 Pp,Nfe=HVp g，H、V 均不隨p變化，則 Nep。8 測定離心泵特性曲線時為什么要使

5、流量范圍下限為 0 ，上限為盡量大流量下限為 0 時，壓力最大，根據(jù)最大壓力可以判斷管道及附件能否承受。流量上限時，電 機的負載達到最大值，可以判斷電機及線路和相關(guān)電器的承受能力。9 為什么離心泵的特性曲線中流量越大揚程越小 ? 離心泵抽水時除了管路有水頭損失外，水通過水泵時也會遇到阻力，在水泵內(nèi)部產(chǎn)生水頭損失，稱為水泵的內(nèi)損，內(nèi)損失的大小與流量 Q 的平方成正比，設(shè)水泵的內(nèi)阻為 So,則水泵的 內(nèi)損為2SoQA2o當(dāng)水泵流量為零時揚程為 Ho ，當(dāng)水泵流量為 Q 時，水泵的揚程 H = Ho - SoQA2o所以離心泵的揚程會隨流量增大而減小。10 測定正常離心泵的特性曲線，為什么流量僅靠調(diào)

6、節(jié)出口閥來改變，而不用進口閥來調(diào)節(jié)？ 一般的離心泵要求也的這樣，都是調(diào)出口門，原因是調(diào)入口門時，泵內(nèi)的流體供給不足，將 產(chǎn)生相對負壓，這樣在泵葉輪上的葉片被面將產(chǎn)生汽蝕，影響水泵的使用壽命，嚴(yán)重時泵內(nèi) 流體汽化還可以造成水泵落水試驗三1 濾漿濃度和操作壓強對過濾常數(shù) K 有何影響K=2kApA（1-s）,s 為濾屏壓縮性指數(shù)，對不可壓縮濾餅，s=0.k=1/ （卩 rc）,卩為濾液黏度，r 為比阻，c 為濃度。所以一般地講，濾漿濃度越大，過濾常數(shù)K 越小，濾漿濃度越小，K 越大。過濾壓強Ap越大，過濾常數(shù) K 也越大，反之則越小。實驗四1. 實驗中冷流體和蒸汽的流向，對傳熱效果有何影響 ?無影

7、響。因為 Q=a也 tm,不論冷流體和蒸汽是迸流還是逆流流動，由 于蒸汽的溫度不變，故 tm不變，而a和 A 不受冷流體和蒸汽的流向的影響， 所以傳熱效果不變。2. 蒸汽冷凝過程中，若存在不冷凝氣體，對傳熱有何影響、應(yīng)采取什么 措施？不冷凝氣體的存在相當(dāng)于增加了一項熱阻，降低了傳熱速率。冷凝器 必須設(shè)置排氣口，以排除不冷凝氣體。3. 實驗過程中，冷凝水不及時排走，會產(chǎn)生什么影響？如何及時排走冷 凝水？冷凝水不及時排走，附著在管外壁上，增加了一項熱阻，降低了傳熱速 率。在外管最低處設(shè)置排水口，及時排走冷凝水。4. 實驗中，所測定的壁溫是靠近蒸汽側(cè)還是冷流體側(cè)溫度？為什么？傳熱系數(shù)k 接近于哪種流

8、體的壁溫是靠近蒸汽側(cè)溫度。因為蒸汽的給熱系數(shù)遠大于冷流體的給熱系 數(shù)，而壁溫接近于給熱系數(shù)大的一側(cè)流體的溫度，所以壁溫是靠近蒸汽側(cè)溫 度。而總傳熱系數(shù) K 接近于空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)5. 如果采用不同壓強的蒸汽進行實驗，對a關(guān)聯(lián)式有何影響？基本無影響。因為a*（p2g 入 3r/卩 d0At）1/4，當(dāng)蒸汽壓強增加時，r 和厶 t 均增加，其它參數(shù)不變，故（p2g 入 3r/卩 d0At）1/4 變化不大，所以認(rèn)為蒸汽壓強 對a關(guān)聯(lián)式無影響。實驗五 固體流態(tài)化實驗1. 從觀察到的現(xiàn)象，判斷屬于何種流化？2.實際流化時， p 為什么會波動？3. 由小到大改變流量與由大到小改變流量測定的流化曲線是

9、否重合，為什么？4 流體分布板的作用是什么？實驗六 精餾 1精餾塔操作中，塔釜壓力為什么是一個重要操作參數(shù)，塔釜壓力與哪些因素有關(guān)?答（1）因為塔釜壓力與塔板壓力降有關(guān)。塔板壓力降由氣體通過板上孔口或通道時為克服局 部阻力和通過板上液層時為克服該液層的靜壓力而引起，因而塔板壓力降與氣體流量（即塔 內(nèi)蒸汽量）有很大關(guān)系。氣體流量過大時，會造成過量液沫夾帶以致產(chǎn)生液泛，這時塔板壓 力降會急劇加大，塔釜壓力隨之升高，因此本實驗中塔釜壓力可作為調(diào)節(jié)塔釜加熱狀況的重 要參考依據(jù)。（ 2）塔釜溫3度、流體的粘度、進料組成、回流量。 2板式塔氣液兩相的流動特點是什么 ?答：液相為連續(xù)相，氣相為分散相。3 操

10、作中增加回流比的方法是什么，能否采用減少塔頂出料量D 的方法？答：（ 1）減少成品酒精的采出量或增大進料量，以增大回流比；（ 2）加大蒸氣量，增加塔 頂冷凝水量，以提高凝液量，增大回流比。5本實驗中進料狀態(tài)為冷態(tài)進料， 當(dāng)進料量太大時， 為什么會出現(xiàn)精餾段干板， 甚至出現(xiàn)塔 頂既沒有回流也沒有出料的現(xiàn)象，應(yīng)如何調(diào)節(jié) ?答：進料量太大時，塔內(nèi)的溫度較低，組分達不到足夠的溫度，沒有上升蒸汽，故精餾段干 板，甚至出現(xiàn)塔頂既沒有回流也沒有出料的現(xiàn)象。（1）減小進料量；（ 2）升高塔釜溫度 6在部分回流操作時，你是如何根據(jù)全回流的數(shù)據(jù)，選擇一個合適的回流比和進料位置的 答：通過全回流，可以通過作圖法求得

11、全回流理論板數(shù) NT,再根據(jù)總板效率，粗略算出塔板 數(shù)，從而根據(jù)生產(chǎn)要求，確定回流比和進料位置。7 若進料濃度下降 , 進料口下降還是上升 進料組成的變化，直接影響精餾操作，當(dāng)進料中重組分的濃度增加時，精餾段的負荷增加。 對于固定了精餾段板數(shù)的塔來說，將造成重組份帶到塔頂，使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。若進料 中的輕組分的濃度增加時，提餾段的負荷增加。對于固定了提餾段塔板數(shù)的塔來說，將造成 提餾段的輕組分蒸出不完全，釜液中輕組分的損失加大。同時，進料組成的變化還將引起全 塔物料平衡和工藝條件的變化。組份變輕，則塔頂餾分增加，釜液排出量減少。同時，全塔 溫度 下降，塔壓升高。組份變重，情況相反。進料組成

12、變化時，可采取如下措施。（1） 改進料口。組份變重時，進料口往下改；組份變輕時，進料口往上改。（2） 改變回流比。組份變重時，加大回流比；組份變輕時，減少回流比。（3） 調(diào)節(jié)冷劑和熱劑量。根據(jù)組成變動的情況，相應(yīng)地調(diào)節(jié)塔頂冷劑和塔釜熱劑量，維持頂、釜的產(chǎn)品質(zhì)量不變。8 若測得單板效率超過 100%作何解釋在進行精餾操作時 , 在塔板上由于液體流徑長 , 造成塔板上有明顯的濃度差異 , 使氣體分布不 均勻而可能使塔板的單板效率超過 100%.實驗七 吸收1水吸收空氣中的二氧化碳屬于氣膜吸收還是液膜控制？答：因為二氧化碳極不容易溶于水中，所以為液膜控制。2吸收過程的影響因素有哪些？ 答：（1）吸收

13、劑的流量、種類； （2）被吸收氣體的流量；（3）吸收溫度；（4）填料分布的均 勻性；（5）吸收塔的壓差；（6）吸收塔的液位。3氣體溫度與液體溫度不同時，應(yīng)按哪個溫度計算相平衡常數(shù)？ 答：按氣體和液體溫度的對數(shù)平均值計算。4當(dāng)進氣濃度不變時，欲提高溶液出口濃度，可采用哪些措施？ 答：（1）降低溫度；（2）降低進氣的流量；（3）降低吸收劑的流量5 填料吸收塔塔底為什么有液封裝置？采用了什么原理 這時采用液封裝置是防止塔內(nèi)氣體 （ 一般為有毒有害或者本來就是產(chǎn)品 ）外漏，造成污染環(huán)境 或者浪費。還有穩(wěn)定塔的氣壓。原理是利用一定高度液體產(chǎn)生的壓力抵消塔內(nèi)產(chǎn)生的壓力產(chǎn) 生平衡，隔離塔內(nèi)外氣體。6 填料吸

14、收塔傳質(zhì)系數(shù)測定實驗中測定 kxa 有什么工程意義 傳質(zhì)系數(shù)是氣液吸收過程重要的研究的內(nèi)容， 是吸收劑和催化劑等性能評定、 吸收設(shè)備設(shè)計、 放大的關(guān)鍵參數(shù)之一7 能否用自來水代替高位槽水？為什么 不能。因為自來水水壓不穩(wěn)，使整個體系成為不穩(wěn)定體系8 填料塔的液泛和哪些因素有關(guān)？ 直徑一定的塔，可供氣、液兩相自由流動的截面是有限的。二者4之一的流量若增大到某個限 度，降液管內(nèi)的液體便不能順暢地流下；當(dāng)管內(nèi)的液體滿到上層板的溢流堰頂時，便要漫到 上層板，產(chǎn)生不正常積液，最后可導(dǎo)致兩層板之間被泡沫液充滿。這種現(xiàn)象，稱為液泛。液 泛開始時，塔的壓降急劇上升，效率急劇下降。隨后塔的操作遭到破壞。 主要原因：降液管 內(nèi)液體倒流回上層板 . 過量液沫夾帶到上層板 防止產(chǎn)生液泛的措施是：（1） 按規(guī)定的進料量操作；（2） 按規(guī)定的回流量操作。實驗八 干燥1、為什么在操作中要先開鼓風(fēng)機送氣，而后通電加熱？答：防