化工原理课程设计思考题已答
《化工原理》 实验思考题题目及答案
实验一流体流动阻力测定1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用? 怎样使用?平衡旋塞是打开后，可以进水检查是否有气泡存在，而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞，主要用于液柱调零的时候使用的，使管内形成气-水柱操作方法如下：在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净？在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
知道，U型管高度差为零时，表示气泡已经排干净。
3、U型压差计的零位应如何调节？操作方法如下：在流量为零条件下，打开光滑管测压进水阀和回水阀，旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀，检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。
开大流量，使倒置U型管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀，打开底部左右两端的放水阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气-水柱，此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响？为什么？有，有影响。
跟据公式hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式，是沿程损失的计算公式。
因此，根据公式，测压孔的长度，还有直径，都是影响测压的因素。
再根据伯努利方程测压孔的位置，大小都会对实验有影响。
化工原理课后思考题答案
化工原理课后思考题答案问题一：什么是化工原理？化工原理是研究化学过程和物理过程在化工工程中基本原理和规律的学科。
它包括了化学反应、传质与传热、流体力学等学科内容，涉及到化工工程中的各个环节。
化工原理的研究可以帮助工程师了解反应过程中的物质转化规律、能量传递规律以及流体在管道中的流动规律等，为化工工程的设计、运行和优化提供科学依据。
问题二：化工原理的研究内容有哪些？化工原理的研究内容主要包括以下几个方面：1.化学反应原理：研究化学反应的动力学、平衡及其对工艺条件的影响。
通过分析反应速率、平衡常数和热力学参数，确定最佳反应条件，并预测产物组成和产量。
同时，还研究反应速率方程、反应机理和催化剂等相关内容。
2.传质传热原理：研究在化工过程中物质和能量的传递规律。
通过分析传质速率、传热速率以及传质传热过程中的阻力和温度分布等参数，优化传质传热操作。
此外，还研究流体与固体之间、流体与流体之间的传质传热机理。
3.流体力学原理：研究流体在管道、泵和设备中的流动规律。
通过分析流体的流动速度、压力分布、阻力损失等参数，优化流体力学过程。
还研究液体和气体的流动特性，如雷诺数、压力梯度和黏度等。
4.反应工程原理：研究化工反应工艺的设计、运行和控制。
通过分析反应条件、反应器构造和反应器操作参数，确定最佳的工艺方案。
同时，还研究反应器的传热、传质和混合性能等相关问题。
5.过程综合与优化：综合考虑化工过程中的各个环节，包括反应、分离、传质传热以及能量利用等。
通过分析各种操作条件、设备参数和工艺流程，提出最优的工艺设计方案，以实现经济高效的生产过程。
问题三：化工原理对化工工程有何作用？化工原理对化工工程有以下几个方面的作用：1.设计指导：通过化工原理的研究，可以为化工工程的设计提供科学依据。
了解化学反应过程中的物质转化规律和能量传递规律，可以确定最佳反应条件和工艺流程，从而提高生产效率和产品质量。
2.过程优化：通过分析化工原理，可以优化化工工程中的各个环节。
12 化工原理实验思考题
2011-11-26
化工原理实验思考题
9/11
七、流化床与洞道干燥实验
洞道干燥
(1)测定速率曲线有什么理论或应用意义? (2)在干燥过程中，有些物料的干燥希望热气流的相对湿度要小，而另一些物料 则要在湿度较大的热气流中干燥，这是为什么? (3)空气的进口温度是否越高越好? (4)实验中为什么要先开风机送风，而后再通电加热?
2011-11-26 化工原理实验思考题 7/11
六、氧吸收实验
①阐述干填料压降线和湿填料压降线的特征。 ②比较液泛时单位填料高度压降和Eckert关系图中液泛压降值是否相符，一般 乱堆填料液泛时单位填料高度压降为多少? ③试计算实验条件下填料塔实际液气比V／L是最小液气比(V／L)min的多少倍? ④工业上，吸收在低温、加压下进行，而解吸在高温、常压下进行，为什么? ⑤为什么易溶气体的吸收和解吸属于气膜控制过程，难溶气体的吸收和解吸属 于液膜控制过程? ⑥填料塔结构有什么特点? ⑦若要实现计算机在线采集和控制，应如何选用测试传感器及仪表?
2011-11-26 化工原理实验思考题 4/11
三、板框及动态过滤实验
动态过滤
①论述动态过滤速率趋势图。 ②分析、讨论操作压力，流体速度及悬浮液含量对过滤速率的影响。 ③操作过程中浆料温度有何变化?对实验数据有何影响?如何克服? ④若要实现计算机在线测控，应如何选用测试传感器和仪表?
2011-11-26
化工原理实验思考题
5/温度应接近蒸汽温度还是空气温度?为什么? ②管内空气流速对传热膜系数有何影响?当空气流速增大时，空气离开热交换 器时的温度将升高还是降低?为什么? ③如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α的关联有无影响? ④试估算空气一侧的热阻占总热阻的百分数。 ⑤以空气为介质的传热实验中雷诺数Re应如何计算? ⑥本实验可采取哪些措施强化传热? ⑦若实现计算机在线测控，应如何选用传感器及仪表?
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题： （1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什么？这一高度的物理意义是什么？答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。
这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头022==u H 动，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。
这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。
（2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？ 答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。
这一现象说明各测压管总能量相等。
2．当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H /并回答以下问题： （1） 各H /值的物理意义是什么？答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。
（2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。
答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。
（3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大？（4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。
3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H //并回答以下问题：（1） 与阀门半开时相比，为什么各测压管内的液柱高度H //出现了变化？答：从采集的数据可以看出，阀门全开时的静压头或冲压头与半开时相比，各对应点的压头均低于半开时的静压头或冲压头，因为直管阻力Hf 与流速呈平方比（公式3-1）。
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题答案化工原理实验思考题答案(一）流体流动阻力测定1. 是否要关闭流程尾部的流量调节不能关闭流体阻力的测定主要是根据压头来确定的；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。
你在实际测试的时候是要打开流量调解阀的；肯定在尾部会有一个流量计；当出溜一段时间后；管内流体流态稳定后；即可测试。
在测试前；校核设备和仪表时；流量调解阀是关闭的；当测试时肯定是打开的2. 怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。
关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。
3. 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：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化。
4.在不同设备上( 包括不同管径) ，不同水温下测定的λ～Re 数据能否关联同一条曲答：一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。
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？没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响.（二）离心泵特性曲线的测定1. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？答：防止电机过载。
因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。
根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。
2. 为什么启动离心泵前要向泵内注水？如果注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因？答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。
如果注水排完空气后还启动不起来。
①可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。
固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。
在这种平衡状态下，固体与液体之间的物质转移速率相等，即没有净物质的转移。
实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。
实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。
饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中，稳定搅拌直至达到平衡状态，然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。
过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度，然后迅速冷却溶液，通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。
2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。
界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成，可以在液体界面上形成吸附层。
在这个吸附层中，疏水基团朝向液体内部，亲水基团朝向液体表面。
界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。
乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起，并形成均匀的乳状液体。
界面活性剂的亲水基团与水相结合，疏水基团与油相结合，使得油相分散在水相中，形成小液滴。
由于界面活性剂的存在，油相液滴之间的相互作用力受到减弱，从而维持乳液的稳定性。
分散是将固体微粒均匀分散在液体中，并保持其分散状态。
界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合，疏水基团与固体微粒表面结合，使得固体微粒分散在液体中。
界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力，阻止微粒的聚集，并维持其分散状态。
3. 解释萃取的原理，并说明相应的实验方法。
萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。
它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。
萃取的原理基于两相系统的分配平衡，一般包括有机相和水相。
在混合物中，溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配，从而实现分离。
当溶液在两相之间达到平衡时，溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。
实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。
单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中，然后通过分离两相来分离目标物质。
化工原理思考题答案
流体流动阻力1，以水作介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体？答：可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。
应该是类似平行的曲线，但雷诺数本身并不是十分准确，建议取中间段曲线，不要用两边端数据。
雷诺数本身只与速度，粘度和管径一次相关，不同流体的粘度可以查表。
（建议读一读流体力学三大相似的那一章，应该能有更深入的理解。
）2，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？答：一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的离心泵性能测定实验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？答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。
2，为什么用泵的出口阀调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？答：用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。
还有的调节方式就是增加变频装置，很好用的。
3，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？答：不合理容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生对流给热系数测定实验1，蒸汽冷凝过程中，若存在不凝性气体，对传热有何影响？应采取什么措施？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2，在实际生产中，冷热流体逆流还是并流的传热效果好？为什么？答：在实际生产中，传热的平均线温差标志传热量的大小，传热公式Q=KA(ΔTm)知,ΔTm越大则传热Q越大，在逆流，顺流，叉流中，逆流的平均温差最大，因此在无特殊情况下换热器多采用逆流的形式。
化工原理课后思考题参考答案
化⼯原理课后思考题参考答案第⼆章流体输送机械2-1 流体输送机械有何作⽤答：提⾼流体的位能、静压能、流速，克服管路阻⼒。
2-2 离⼼泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体启动后，液体在泵内是怎样提⾼压⼒的泵⼊⼝的压⼒处于什么状体答：离⼼泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空⽓。
由于空⽓的密度很⼩，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（⽓缚）；启动后泵轴带动叶轮旋转，叶⽚之间的液体随叶轮⼀起旋转，在离⼼⼒的作⽤下，液体沿着叶⽚间的通道从叶轮中⼼进⼝位置处被甩到叶轮外围，以很⾼的速度流⼊泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截⾯逐渐扩⼤，⼤部分动能转变为静压能。
泵⼊⼝处于⼀定的真空状态（或负压）2-3 离⼼泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么1、流量q v: 单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。
2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m3、功率与效率：轴功率P ：泵轴所需的功率。
或电动机传给泵轴的功率。
有效功率P e ：gH q v ρ=e P效率η：p P e =η 2-4 离⼼泵的特性曲线有⼏条其曲线的形状是什么样⼦离⼼泵启动时，为什么要关闭出⼝阀门答：1、离⼼泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。
共三条；2、离⼼泵的压头H ⼀般随流量加⼤⽽下降离⼼泵的轴功率P 在流量为零时为最⼩，随流量的增⼤⽽上升。
η与q v 先增⼤，后减⼩。
额定流量下泵的效率最⾼。
该最⾼效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳⼯况参数。
3、关闭出⼝阀，使电动机的启动电流减⾄最⼩，以保护电动机。
2-5 什么是液体输送机械的扬程离⼼泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出⼝管路处分别安装真空表和压⼒表，在这两处管路截⾯1、2间列伯努利⽅程得：f V M H gu u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ3、离⼼泵的流量、压头均与液体密度⽆关，效率也不随液体密度⽽改变，因⽽当被输送液体密度发⽣变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正⽐。
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化工原理课程设计思考题：
1.在精馏塔设计时,物性参数如何确定
答：要分离的物质的理化性质，算出塔的压力，温度，然后塔确定塔板数，回流比
2.在精馏塔设计时,物料流量采用什么单位为什么
答：kmol/s，方便物料衡算，进出体系的物料守恒。
3.进料状况有几种
答：五种，分别为：冷夜进料，饱和液体进料，汽相混合物进料，饱和蒸汽进料，过热蒸汽进料。
4.回流比如何确定
答：先确定最小回流比，根据
min
-=
-
D q
q q x y
R
y x
,做出平衡线，与q线等于1的交点，算出最小回流比，然后去最小回流比的1.1——2倍。
5.理论板数如何确定
答：图解法求理论塔板数。
6.实际板数如何确定
答：通过图解法求出理论塔板数，再根据塔板效率，求解出，实际塔板数。
7.塔径如何确定
答：根据各段组分的组成，取适当的板间距与板上液层高度，再根据史密斯关联图，计算出各段最大流速，在所取安全系数下，计算出塔径，然后进行圆整，验算。
8.板间距如何确定
答：是由设计者根据踏板间距与他竟关系自己取的，如果在后面的计算中，算出塔径，圆整验算合格的话，即可作为设计板间距
9.什么是人孔如何设置人孔一般人孔处的塔板间距如何设计
答：人孔是为了检修塔设备而开的孔。
在6-8块塔板设一人孔，设有人孔处的板间距等于或大于600mm，人孔直径一般为450-500mm，伸出塔体的筒体长为200-250mm，人孔中心距操作平台约为800-1200mm
10.精馏段和提馏段的板间距是否可以不同,为什么
答：可以不同，因为精馏段个提馏段个组分参数不一样，为了达到不同的分离目的，可以不同。
11.精馏段和提馏段的塔径是否可以不同,为什么
答：可以，因为精馏段，和提馏段的气速不同，所以为了达到不同的目的，可以不同。
12.精馏塔精馏段和提馏段为什么要分别进行设计
答：各段组分的参数各不相同，如轻组分与重组分的浓度，各段的气速，所以为了达到设计和生产目的，要分别进行设计。
13.筛孔直径如何选择
答：筛孔的直径选取与塔的操作性能要求，物系性质，踏板厚度，材质及加工费用等有关。
表面张力为正系统的物系一起泡沫，可采用3-8mm（常用4-6mm）的小孔径筛板，属鼓泡型操作，表面张力为负系统的物系及易堵物系，可采用10-25mm的大孔径筛板。
属喷射型操作。
14.什么是塔板开孔率其范围如何
答：筛板上筛孔的总面积与开孔面积之比成为开孔率。
5-15%
15塔板设计时如何确定开孔率
答：求出筛孔直径，筛孔数后，在进行流体力学验算，如果通过，则可以。
16.评价塔板性能的指标有哪些方面
答：生产力，分离效率，阻力和压降，操作弹性
17.塔板上有哪些异常操作现象
答：夹带液泛，溢流液泛，漏液。
18液沫夹带量为什么要小于10%,过大会造成什么后果
答：液泛
19：溢流的形式(如单溢流,双溢流,四溢流)是如何确定的
20.液面落差为什么要加以限制
答：
21.如何设计溢流堰
答：根据所操作所使用压强选择，常压和加压塔，一般取50-80mm，减压和塔板阻力很小，可取25mm左右
22.降液管的面积如何确定
答：根据堰长与塔径之比短的降液管截面积和塔截面积之比后，就可球的降液管面积。
23产生液泛的原因是什么
答：向上流动的汽相流速过大，
24液泛是如何形成的如何避免
答：上升气体流速大于某一值时，液体被气体阻拦，不能向下流动，故形成液泛（越积越多，最后从塔顶溢出），应降低回流，减少进料，减少蒸发量。
加大底隙高度，降低塔盘堰高
25如何调整设计参数以避免液泛发生
答：，增大板间距，和出口堰高。
增大板间距；增大塔径；增大开孔率
26液体在降液管内的停留时间多少为宜
答：一般等于或大于3-5秒
27漏液是如何产生的
答：漏液气体通过筛孔的速度较小时，气体通过筛孔的动压不足以阻止板上液体的流下，液体会直接从孔口落下，这种现象称为漏液
28负荷性能图五条线个代表什么意思
答：第一条是雾沫夹带线，第二条是液泛线，第三条是液相负荷上限线，第四条是漏液线，第五条是液相负荷上限线
29负荷性能图作法
答：先通过计算得到，雾沫夹带线，液泛线，液相负荷上限线，漏液线，液相负荷上限线，然后在同一坐标轴上画图，得到精馏段和提馏段的操作区，然后再画出操作线，即得到负荷性能图。
30操作点是如何确定的
答：由精馏段和提馏段各自的液相和汽相流速确定。
31操作线是如何确定的
答：由精馏段和提馏段塔板上物料衡算确定的。
32操作弹性地范围多少
答：要大于2-3
33塔顶蒸气全凝器热负荷如何计算
答：根据产品的气化潜热确定
34塔釜再沸器的热负荷如何确定
答：根据釜液的初始温度和所要达到的温度确定
35什么是操作弹性
答：汽相最大负荷与汽相允许最低负荷之比
36气体通过塔板的阻力由几部分构成各是什么
答：干板阻力，气体通过液层的资历，液体的表面张力阻力，
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