化工原理第2章1
化工原理复习题1~6章
第一章 流体力学与应用一、填空(1）流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 1/4 倍。
(2）离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。
(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。
流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。
(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出： 单位质量流体的机械能衡算式为常数=++=ρp u gz E 22； 单位重量流体的机械能衡算式为常数=++=gp g u z E ρ22； 单位体积流体的机械能衡算式为；常数=++=p u gz E 22ρρ(5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。
(6）气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。
(7) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。
(8) 流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=······= u A ρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u 1d 12 = u 2d 22= ······= ud 2 。
(9) 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 395mmHg 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ，则其绝对压强为2105mmHg 。
(10) 并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。
化工原理(1)-作业题文
绪论1.从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。
(1) 水的粘度?=0.00856g/(cm?s)(2) 密度?=1386kgf?s2/m4(3) 某物质的比热容c p=0.24BTU/(lb??F)(4) 传质系数K G=34.2kmol/(m2?h?atm)(5) 表面张力?=74dyn/cm(6) 导热系数?=1kcal/(m?h?K)2. 湿物料原来含水16%(wt%)，在干燥器中干燥至含水0.8%，试求每吨物料干燥出的水量。
第一章流体流动1. 已知甲地区的平均大气压力为85.30kPa，乙地区的平均大气压力为101.33kPa，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20kPa。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的绝对压力与甲地区操作时相同？2. 用一复式U管压差计测定水流管道A、B两点的压差，压差计的指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=1.2m，h2=1.3m，R1=0.9m，R2=0.95m，问管道中A、B两点间的差压?p AB为多少？(先推导关系式，再进行数字运算)。
第2题图3. 在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。
粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速？4.高位槽内的水面高于地面8m，水从φ108×4mm的管路中流出，管路出口高于地面2m。
在本题中，水流经系统的能量损失可按h f=6.5u2计算，其中u为水在管内的流速，试计算：（1）A－A截面处水的流速；（2）出口水的流量，以m3/h计。
第4题图5. 将高位槽内料液向塔内加料。
高位槽和塔内的压力均为大气压。
要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。
设料液在管内压头损失为1.2m （不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？6. 用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa ，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa （真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ，进料量为20m 3/h ，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg ，求泵的有效功率。
化工原理(1-5)章复习题及答案
化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义？答：艺过程中遵循相同的基本原理，只改变物料状态或物理性质，不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作（至少3个），并说明各自的过程原理与目的？答：流体输送：输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热：利用温度差输入或移出热量，使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏：利用各组分间挥发度不同，使液体或汽液混合物分离。
吸收：利用各组分在溶剂中的溶解度不同，分离气体混合物。
萃取：利用各组分在萃取剂中的溶解度不同，分离液体混合物。
干燥：加热湿固体物料，使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具？（不考）答：①物料衡算：质量守恒定律—在一个单元过程中，进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算：能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算：化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（560）mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于（节流）式流量计，是用（压差）来反映流量的。
转子流量计属于（定压）式流量计，是通过（环隙面积的变化）来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测量大直径气体管路上速度分布的是（C）；能量损失最大的是（A）；对流量变化反映最灵敏的是（A）。
A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、测速管；D、转子流量计4、测量管内流体流动参数（如流速、流量、压力等）时，测量点一般应选在管路的（A）。
A、稳定段长度之后；B、稳定段长度之前；C、流量调节阀之后；D、流量调节阀之前5、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值（不变）；孔板流量计两端压差值（增大）。
2020年中国石油大学北京网络学院 化工原理(二)-第一阶段在线作业 参考答案
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案：A 此题得分：2.5分
7.（2.5分）
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案：A 此题得分：2.5分
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A、.
B、.
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我的答案：B 此题得分：2.5分
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我的答案：A 此题得分：2.5分
5.（2.5分）
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案：D 此题得分：2.5分
A、大于1.0
B、约等于1.0
C、小于1.0
D、约等于0.0
我的答案：A 此题得分：2.5分
18.（2.5分）量，则气相总传质单元数NOG将________。
A、增加
B、减小
C、不变
D、不确定
我的答案：B 此题得分：2.5分
19.（2.5分） 在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：
我的答案：ABCD 此题得分：2.5分
27.（2.5分） 下列吸收操作中为液膜控制的传质过程为：
A、用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体
B、用水吸收氧气
天大化工原理第3版课后习题答案1-3章
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n mkg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
化工原理第二版下册
化工原理第二版下册化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化学工程领域的基本理论和知识，对于培养学生的工程思维和解决实际问题的能力具有重要意义。
本文将就化工原理第二版下册的内容进行介绍和解析，希望能够对学习化工原理的同学们有所帮助。
第一章，传质过程。
传质过程是化工过程中非常重要的一部分，它涉及到物质在不同相之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传质过程的基本理论和计算方法，包括扩散、对流、质量传递系数等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传质现象，并能够进行相应的传质计算和设计。
第二章，传热过程。
传热过程是化工过程中不可或缺的一部分，它涉及到热量在不同物质之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传热过程的基本理论和计算方法，包括导热、对流、辐射传热等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传热现象，并能够进行相应的传热计算和设计。
第三章，化工流程。
化工流程是化工工程中的核心内容，它涉及到物质在设备和管道中的流动和转化。
在本章中，我们将学习到各种化工流程的基本原理和计算方法，包括流体力学、动量平衡、能量平衡等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的流动现象，并能够进行相应的流程设计和优化。
第四章，化工反应工程。
化工反应工程是化工工程中的重要组成部分，它涉及到物质在化学反应中的转化和产物的选择。
在本章中，我们将学习到各种化工反应的基本原理和计算方法，包括反应动力学、反应速率、反应器设计等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的化学反应过程，并能够进行相应的反应工程设计和优化。
总结。
化工原理第二版下册涵盖了化工工程中的传质、传热、流程和反应等重要内容，通过学习本书，我们可以更好地掌握化工工程的基本理论和方法，为将来的工程实践打下坚实的基础。
希望同学们能够认真学习本书，并将所学知识运用到实际工程中，不断提高自己的专业能力和素质。
化工原理是一门综合性强、理论性强、实践性强的学科，希望同学们能够在学习过程中保持好奇心，不断探索和创新，为未来的化工工程事业做出更大的贡献。
化工原理课后习题解答 天津大学出版社
一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。
试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。
分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh在1－1´与2－2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4，P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强ｐ。
化工原理1-7章习题答案解析
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13％，N 2 76％，H 2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。
解：8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：''表表绝＋p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==＋（－＋真表a a p p p p4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解：液面下测压口处压力 ghp z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
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2.1.1 离心泵 一、离心泵的构造和工作原理 二、离心泵主要构件的结构及功能 三、离心泵的理论压头和实际压头
2.1.1 离心泵 四、离心泵的主要性能参数和特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节 六、离心泵的组合操作——串、并联
七、离心泵的安装高度 八、离心泵的类型和选用
二．离心泵主要构件的结构及功能
1．叶轮
闭式叶轮 敞式叶轮 半闭式叶轮
思考：三种叶轮中那一种效率高？
闭式叶轮的内漏较弱些，敞式 叶轮的最大。
但敞式叶轮和半闭式叶轮不易 发生堵塞现象
二．离心泵主要构件的结构及功能
叶轮轴向力问题
叶轮轴向力将导致轴及叶轮的窜动和 叶轮与泵壳的相互研磨。
二．离心泵主要构件的结构及功能
机 械 密 封
三．离心泵的理论压头和实际压头
压头： 泵提供给单位重量液体 的能量称为泵的压头， 用H表示，单位m。
三．离心泵的理论压头和实际压头
理论压头：理想情况下单位重量液体所获得的能量称为
理论压头，用H表示。
(1)流体为理想流体
(2)叶轮的叶片数目为无穷
多，且叶片厚度不计。
w2
w2
2
2
w2 2
后弯叶片
径向叶片
前弯叶片
三．离心泵的理论压头和实际压头
思考：为什么工业用泵采用后弯叶片的居多？
w2 w2 w2
c2 c2
c2
c2小，泵内流动阻力损失小 uuu222
前径后弯向弯叶叶叶片片片
三．离心泵的理论压头和实际压头
H
u22
Qu2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
三．离心泵的理论压头和实际压头
2. 离心泵的实际压头 实际压头比理论压头要小。具体原因如下：
（1）叶片间的环流运动
主要取决于叶片 数目、装置角2、叶 轮大小等因素，而几 乎与流量大小无关。
三．离心泵的理论压头和实际压头
（2）水力损失
阻 力 损 失-----可近似视为与流
速的平方呈正比
冲 击 损 失----在设计流量下，此
w2 2
2
H
p2 p1 c22 c12
g
2g
c2 2
u2 w1
(1)
c1
1 1
u1
三．离心泵的理论压头和实际压头
使静压头增加 p2 p1 的原因： g
原因一：离心力作功 FC 2r
r2
1/g
r1
Fc dr
p2 p1
g
1
r2
2rdr /g
Q 2b2
g
ctg 2
（3）在叶轮转速、直径一定时，流量 Q 与理论
压头 H的关系受装置角2 的影响如下：
叶片后弯，2<90，ctg2>0， 即H随流量增大而减小；
叶片径向，2=90，ctg2=0， 即H不随流量而变化；
叶片前弯，2>90，ctg2<0， 即H随流量增大而增大。
自学
2.2 气体压送机械 一、离心通风机 二、往复式压缩机
第二章 流体输送机械
重点掌握
液 体 输 送 机 械 泵
流体输送机械
通 风 机
气
体
压
送
机
械
鼓 压 真
风 缩 空
机 机 泵
第二章 流体输送机械
离心泵
第二章 流体输送机械
气体输送机械
项损失最小。流量
若偏离设计量越远，
冲击损失越大。
设计 流量
三．离心泵的理论压头和实际压头
（3）容积损失 以泄漏流量q的大小来估算。 可以证明，当泵的结构不变时，q值与扬程的平方
根成正比。
H
q-H
q
实际 压头
设计 流量
作业:
第二章 : 1，3，10
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
Q 2b2
g
ctg 2
（4）理论压头H与液体密度无关。 这就是说，同一台泵无论输送何种密度的液体，对单
位重量流体所能提供的能量是相同的。
思考：
泵对单位体积流体所加的能量是否与液体密度无关？
有关，gH 与密度呈正比。(罐泵:液体产生的进出口压 差大,如未罐泵,气体进出口压差小,会发生气缚现象)
w2
2
2
c2 2
u2
w1 c1
1 1 u1
于是：
三．离心泵的理论压头和实际压头
故：
p2 p1
g
p2 p1
g
1
p2 p1
g
2
u22
u12 w12 2g
w
2 2
将式 2 代入式 1 得：
（2）
H
u22
u12 w12 2g
g
ctg 2
r2 2
Q 2b2
g
ctg 2
请思考：与H有关的因素有哪些？分别是怎样的关系？
讨论： （1）理论压头与流量Q、叶轮转速、叶轮的尺寸
和构造 ( r2、b2、2）有关；
（2）叶轮直径及转速越大，则理论压头越大；
H
u22
Qu2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
2.1 液体输送机械——泵
按泵的工作原理分:
速 度 式 ： 如离 心 式、轴 流 式 、 喷 射 式 等
泵
特点：使流体获得速度
容 积 式 ： 如往 复 式、 回 转 式 等
特点：机械内部的工作容积不断发生变化。
离心泵的外观
2.1.1 离心泵
一．离心泵的构造和工作原理
1．离心泵的构造：
w22
c22 c12 2g
根据余弦定理可知：
w2 2
2
w12 c12 u12 2c1u1 cos 1 （3）
c2 2
u2
w
2 2
c
2 2
u22
2c 2 u2
cos 2
（4）
w1
式 3、4 代入上式得：
c1 1 1
u1
三．离心泵的理论压头和实际压头
H
c 2 u2
cos 2
g
c1 u1
cos 1
一般地，1=90 则 cos1=0，于是：
H
c2u2 cos 2
g
c 2u u2 g
（5） w2 2
2
c2 2
u2
w1 c1
1 1 u1
三．离心泵的理论压头和实际压头w2
又 Q 2r2b2c2r
2
2
c2
2 c2r
c2u
u2
2．泵壳
思考：泵壳的主要作用是什么？
①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置
二．离心泵主要构件的结构及功能
3. 轴封装置
减少泵内高压液体外流，防止空气侵入泵内。
填 料 密 封
------填料不能压得过紧，也不能压得过松，应以
压盖调节到有液体成滴状向外渗透。
常用填料为浸透石墨或黄油的棉织物或石棉。
u2 c2u c2r
ctg 2
c2uLeabharlann u2Q2r2 b2
ctg 2
代入式 5 得： u22
H
Qu2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
Q 2b2
ctg 2
g
w1
c1 1 1
u1
r2
c2r
c2u c2 b2
三．离心泵的理论压头和实际压头
H
u22
Qu2
2r2b2
问：由（1）、（2）可以得出什么结果？
由(1) 液体在泵内无摩擦阻力损失
由(2) 流体与叶片的相对运动的运动轨迹
可视为与叶片形状相同。
三．离心泵的理论压头和实际压头
1. 理论压头表达式的推导
液体在高速旋转的叶轮中的运动分为2种:
周向运动 u r
与叶片的相对运动：处处与叶片相切
在
1
与
2
之间列机械能衡算方程式，得：
r1
12
2g
r22
r12
u22 u12 2g
w2
c2
2
2
2
u2
w1 c1
1 1 u1
三．离心泵的理论压头和实际压头
原因二：液体由1流到2时，由于流动通道逐渐扩大， w逐渐变小，这部分能量将转化为静压能。
p2 p1
g
2
w12 w22 2g
1、叶 轮： 2、泵 壳： 3、泵 轴 及 轴 封 装 置：
思考： 为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？
一．离心泵的构造和工作原理
2．离心泵的工作原理
思考： 流体在泵内都获得了哪几种能量？ 其中哪种能量占主导地位？
思考： 泵启动前为什么要灌满液体？