化工原理实验.doc

流体流动阻力测定
一、问答题
1．在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?
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．如何检测管路中的空气已经被排除干净?
可通过观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不为零，则表明，系统内的空气没排干净。
3．以水做介质所测得的λ～Re关系能否适用于其它流体?如何应用?
可以，需对Re进行校正。
4．在不同设备上(包括不同管径)，不同水温下测定的λ～Re数据能否关联在同一条曲线上? 不能
5．如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响?
压差增大
6．实验目的中需要测定哪两个参数？
（1）测定直管摩擦系数λ；
（2）测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数x。
7. 什么是局部阻力损失？
流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。
8. 局部阻力损失的两种表示方法是什么？
当量长度法和阻力系数法。
9. 实验开始之前，为什么要排空U型差压计导压管中的空气？
测得差压值不准确。
10. 实验过程中平衡阀处于开的状态还是关的状态？
用于检验差压计的状态是否正常，只有当排气时才打开，实验过程中必须关闭，而实验结束时应打开。
二 、实验操作
对相关管件、阀门等提问；学生简述流程，实验原理，并模拟操作。

离心泵特性曲线测定
一、 问答题
1. 试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？
由实验结果可知，流量越大，电机的输出功率越大，离心泵在启动时要关闭出口阀门，流量最小，输出功率最小，保护电机。
2. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？
离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体。此现象称为“气缚”。
原因：（1）泵坏 （2）吸入管路堵塞
3. 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？
优点为调节流量快捷简便，且流量可连续变化，适合于化工连续生产的特点；缺点：当阀门关小时，因流动阻力加大，需要额外多消耗一部分能量，不经济。
有：改变泵的转数或叶片的大小。
4. 泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？
会上升，因为在电机的带动下，高速旋转的叶轮使流体的静压能增大，压力表读数上升。
5. 正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？
不合理，因为在离心泵启动前，若进口阀打开，泵内的流体会流回储液槽，启动离心泵后易发生气缚现象。且安装进口阀增大了吸入管路的流动阻力，降低了泵的抗气蚀性能。
6. 试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/ｍ的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？
离心泵的出口压力与液体的密度成正比，因此输送密度为1200Kg/ｍ的盐水时，压力增加。轴功率增加。
7. 为什么在离心泵的进口管下安装底阀，安装底阀后，管路的阻力损失是否会加大？你可否能提出更好的方案？
离心泵的底阀是单向阀，可防止启动前灌入的液体从泵内流出，安装底阀后，管路的流动阻力将增大，可将离心泵安装在液面以下。

二 、实验操作
对气蚀、气缚、特性曲线等提问；学生简述流程，并模拟操作。
恒压过滤常数测定实验
一、问答题
1． 板框过滤机的优缺点是什么？
优点：结构简单、制造方便、占地面积较小而过滤面积较大，操作压力高，适应能力强。
缺点：间歇操作，生产效率低，劳动强度大，滤布损耗也较快。
2． 板框压滤机的操作分哪几个阶段？
过滤、洗涤、卸渣、清理、装合等操作。
3． 为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变清？
部分滤渣透过滤布，一段时间后，形成滤饼，滤渣不能透过滤饼，滤液变清。
4． 影响过滤速率的主要因素有哪些？当你在某一恒压下所测得的K、qe、θe值后，若将过滤压强提高一倍，问上述三个值将有何变化？
影响因素：压强差、过滤面积、流体的性质、颗粒的性质及粒径大小。
压强提高一倍，K增加，qe、θe均减小。
5.恒压条件下过滤，过滤速度随时间如何变化？
因为滤饼厚度（亦即滤饼阻力）随着时间而增加， 所以恒压过滤速度随着时间而降低。
6. 板框过滤机的过滤终了时的过滤速率与洗涤速率的关系？
洗涤速率是过滤速率的1/4倍。
7. 数据处理时，为什么q（单位过滤面积获得的滤液体积）要取平均值？
因为随着过滤的进行，滤饼加厚，阻力增大，单位面积通过的滤液体积是变数，所以应该取平均值。
二 、实验操作
指出滤板和滤框，滤板与滤框装合时的排列顺序，料浆与洗液的流程。学生简述流程，并模拟操作。

空气－蒸汽对流给热系数测定
一、问答题
1.传热实验中，套管换热器上方的排气阀有何作用？
排放不凝性气体，提高传热效率。
2. 实验结束后，为什么要先关蒸汽，再关鼓风机？
让风机输送的冷空气尽快将热量带走，使系统恢复常温。
3.为什么在双对数坐标系中准数关联式近似为一条直线？
只有在双对数坐标系中才能将非线性的准数关联式转化为线性关系。
4. 气—汽换热的结果是什么？
冷空气变为热空气，水蒸汽变为冷凝水。
5.实验中使用的孔板流量计设计原理是什么？
依据柏努利方程，动能与静压能之间的转换。
6. 在用饱和水蒸汽加热空气的传热实验中，测得管壁面温度接近蒸汽温度，原因是什么？
蒸汽冷凝对流传热系数远大于空气对流传热系数，因此壁温接近蒸汽温度。
7. 在传热实验中，要提高数据的准确度，在实验操作中要注意哪些问题？
（1）实验过程中应使蒸汽压力维持恒定。
（2）流量的调节应从大到小，而且每次调节流量后应稳定15分钟后才开始读取数据。
8. 传热实验时为何要维持加热蒸汽压恒定？
加热蒸汽压恒定，保障蒸汽进口的温度恒定，热量衡算时减小误差。
二 、实验操作
学生能正确指出设备上的有关管件、阀门、流量计、热电阻等。简述操作过程，模拟操作。