化工基础实验考试

化工基础实验考试实验一流体流动过程中的能量变化实验为什么要使高位水槽的水保持溢流？答保持溢流可使流体稳定流动，便于读数，同时伯努利方程只在流体稳定流动时才适用。

操作本实验装置应主意什么？答：1）开启电源之前，向泵中灌水 2）高位水槽水箱的水要保持溢流 3）赶尽玻璃管中气泡 4）读数时多取几组值，取平均值实验二流体流动形态的观察与测定、在实验中测定的雷诺数与流动形态的关系如何？如果出现理论与实际的偏差，请分析理由答：1）层流时，理论与实际符合过渡流测量值与理论值稍有偏差、偏差分析：（1）孔板流量计的影响（2）未能连续保持溢流（3）示踪管未在管中心（4）示踪剂流速与水的流速不一致、本实验中的主意事项有那些？答:(1)保持溢流（2）玻璃管不宜过长（3）示踪管在中心实验三节流式流量计性能测定实验1、你的实验结果可以得到什么结论？答：流速较大或较小时，流量系数C并不稳定，所以性能并不很好2、实验中为什么适用倒置U型管？答：倒置的U形管作压差计，采用空气作指示液，无需重新装入指示液，使用方便实验五换热器传热系数的测定1、实验误差主要来源那几个方面？答：1）读数不稳定 2）换热器保温效果差 3）换热器使用久了，污垢较厚，热流量值下降2、强化列管式换热器换热效果，可以采取那些措施？答：改变冷流体的流量，实验结果不是完全相同，冷流体流量越大，k值越大。

实验六填料塔液侧传质膜系数的测定1、强化吸收操作过程中，需考虑哪些因素？答：流速和压强2、你认为实验操作上，哪些因素对实验结果影响较大？如何改进？答：空气中的二氧化碳对体系会有一定的影响，所以在取样分析时，应避免空气中的二氧化碳溶入样品中。

实验七离心泵特性曲线的测定1、根据本实验条件下得到有关性能和特性曲线与生产离心泵厂给出的数值进行比较？答：基本一致2、启动前为什么要引水灌泵？气缚现象指什么？气蚀现象又指什么？答：因为如果离心泵在启动之前未充满液体，则泵内一部分空间被空气充满，由于空气的密度小，叶轮旋转产生的离心力小，致使液体难以吸入，此时叶轮虽然在旋转，却不能输送液体，并产生噪声，这种现象称为“气缚”。

气蚀是指当离心泵入口处压强低于液体在当地条件下的饱和蒸汽压，被吸入的流体在泵的入口处被气化，从低压区进入高压区，出现局部真空。

周围的液体以极大的速度填补气泡凝结后出现的空间，产生很大的冲击力，损毁泵壳和叶轮。

3、为什么离心泵在启动时要关闭出口阀和断开功率表的开关？答：1）因为涡轮流量计所显示的是瞬时流量时的转速，相应的功率表也是测相应时间的功率，所以当启动泵后，流量稳定后再打开开关，测得数据误差较小。

2）出口阀关闭时，Q最小，所以N最小；启动后，功率达到最大。

4、离心泵的流量调节通过什么方式进行？为什么在离心泵的进口管下安装单项阀？答：1）通过控制阀来调节流体流量 2）单向底阀安装后使得泵停止工作时，泵中的水不会回流出去，保证泵中始终有水，可以避免每次使用之前都要灌水，气缚现象产生。

实验八精馏实验1、在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？答：馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。

2、在板式塔中，气体、液体在塔内流动时可能会出现几种操作现象？答：5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1 c、气-液相0<Δ<1 d、冷液Δ>1 e、过热蒸汽Δ<03、如何判断精馏塔的操作是否正常合理？如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？答：1）看显示的温度是否正常压差计的测压导管的粗细、长短对测量有无影响？为什么？答：没有影响。

测压管的粗细对于测量压差没有影响，因为被测压差的测量值只水银柱的高度有关而与测压管截面积无关；U型管长度对测量压差的读数无影响，但是其长度需超过理论的最大压差，否则可能导致无法测量过大的实验数据，甚至有可能损坏仪器。

3 差压计上装的平衡阀和排气旋塞有何作用？U压差计中水银在什么情况下会被冲走，应如何防止？答：通过打开平衡阀，可以使得U型压差计两管连通，从而使两端水银面的压力相等，可以防止水银被冲走；排气旋塞用于实验开始时排出装置里的空气。

在水流过大或是在平衡阀关闭的情况下打开泵进行管路的排气时，水银会被冲走。

我们应该在确认在平衡阀开着的情况下，将流量小心缓慢地从小到大进行排气，严防水银被冲走；同时，在进行实验测量时也应随时注意压差计读数的变化，防止其超过最大量程。

4 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？答: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，所以对静压的测量没影响。

3离心泵特性曲线测定实验1．为什么流量越大，入口处真空表的读数越大？出口处的压力表的读数越小？流量越大流速就越大,而管道的压力丧失通常可认为与流速的平方成正比。

水泵入口处于真空即负压状态，随着流量增大，压力丧失增大，即压力变小，使本来处于真空状态的压力进一步减小，真空度就增大了。

压力表读数反响的是水泵的出水扬程。

要使流量增大，只有在实际扬程降低时才有可能，这时水泵的工作点往扬程降低、流量增大的方向移动，所以压力表读数减小。

2.离心泵的操作，为什么要：1）先出液？2）封闭启动? 3)选在高效区操作？1、离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，叶轮因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力(大气压)的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

若泵内不充满液体而是空气，因空气密度很小，叶轮因空气的排出而形成的真空很小，这样不足以将密度大的水吸进叶轮内。

2、离心泵的轴功率随流量的增大而增大，在关死点功率最小，对电动机来说是最安全的，因此常采用关阀启动，待转速稳定后再开阀，使泵在高效区运行。

3.如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？答：（1）入水管中有空气，负压太低；仪器老化，泵的密闭性差，运转过程中有空气进入泵中；离心泵的入口没有装逆止阀，或者安装高度过高；电路问题或是泵本身已损坏4.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？答：阀门是通过改变流通面积来调节流量。

其优点是操作简便，缺点是容易造成边界层分离，增大机械能损失。

其他调节方法有改变叶轮直径、调节转速、切割叶轮，泵的串并联等方法来调节流量。

5.泵启动后，出口阀门不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？答：泵启动后，出口阀门如果不开，压力表读数会随着叶轮的转速变大而增大，到叶轮转速达到正常时，压力表的读数就会稳定。

这是由于出口阀门关闭时，出口压力与泵内流体所受的离心力有关。

6.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：合理，可以方便调试和检修，但通常情况下进口阀门要处于全开状态，否则容易产生节流损失，导致压力降低，易造成汽蚀的发生。

5 对流传热膜系数1 假定入口空气温度不变，随着空气流量的增加，出口温度有何变化？为什么？答：入口温度不变，空气流量增加，出口温度会降低。

由关联式Q=WCP(T2-T1)，Q恒定，W变大，则温差变小。

T1不变，就只有T2变小。

2如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对a关联式有何影响？答：没有影响。

因为本实验采用的是量纲分析法，蒸汽的压强变化会同时反映在雷诺数Re、流量q、传热膜系数a、努赛尔准数Nu等数据上，可以得到不同的Re值下的Nu/Pr0.4值，所以仍然可以进行关联。

离心泵特性曲线的测定1.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。

②电机坏了，无法正常工作。

2. 为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其它方法调节泵的流量？答：调节出口阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的工作点，可以调节其流量。

这种方法优点是方便、快捷、流量可以连续变化，缺点是阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不很经济。

也可以改变泵的转速、减少叶轮直径，生产上很少采用。

还可以用双泵并联操作3. 为什么流量越大，入口处真空表的读数越大，而出口处压强表的读数越小？答：流量越大，需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，入口处强压就应该越小，而真空度越大，离心泵的轴功率N是一定的N=电动机输出功率=电动机输入功率×电动机效率，而轴功率N又为：()()ηρη102QHNN e==，当N=恒量， Q与H之间关系为：Q↑H↓而gpHρ=而H↓P↓所以流量增大，出口处压强表的读数变小。

4. 离心泵应选择在高效率区操作，你对此如何理解？答：离心泵在一定转速下有一最高效率点，通常称为设计点。

离心泵在设计点时工作最经济，由于种种因素，离心泵往往不可能正好在最佳工况下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。

5. 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。

6．正常工作的离心泵，在其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动过程。

7. 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？答：泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数会随着叶轮转速的变大而增大，到叶轮转速达到正常时，压力表的读数就达稳定。

这是由于当出口阀关闭时，出口压力与泵内流体所受到的离心力有关。

对流传热膜系数1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响？答：无影响。

因为Q=αA△tm，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由于蒸汽的温度不变，故△tm不变，而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，所以传热效果不变。

2.实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响，如何及时排走冷凝水？如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？答：冷凝水不及时排走，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，若压力表晃动，则及时打开排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走。

在不同压强下测试得到的数据，将会对α产生影响，因为PV=nRT，P与V是变量，P变化后T也随之改变，T改变后，蒸汽进口处的温度就会改变，△tm也会改变。

实验3 操作和塔效率的测定（吸收）⑴在求理论板数时，本实验为何用图解法，而不用逐板计算法？答：相对挥发度未知，而两相的平衡组成已知。