化工原理实验试卷

1化工原理实验试卷注意事项：１、考前请将密封线内填写清楚；２、所有答案请直接答在试卷上;3。

考试形式：闭卷；1、在阻力实验中，两截面上静压强得差采用倒U 形压差计测定。

2、实验数据中各变量得关系可表示为表格，图形与公式、３、影响流体流动型态得因素有流体得流速、粘度、温度、尺寸、形状等、4、用饱与水蒸汽加热冷空气得传热实验，试提出三个强化传热得方案(1）增加空气流速（2）在空气一侧加装翅片(3）定期排放不凝气体。

5、用皮托管放在管中心处测量时,其Ｕ形管压差计得读数R 反映管中心处得静压头。

6、吸收实验中尾气浓度采用尾气分析装置测定,吸收剂为稀硫酸，指示剂为甲基红.7、在精馏实验数据处理中需要确定进料得热状况参数q 值，实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。

8、干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝. ９、在本实验室中得精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0、０05mPa，如果达到０、0０8~0、01ｍＰa，可能出现液泛，应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流与产品阀关闭,并作放空处理，重新开始实验.１０、吸收实验中尾气浓度采用尾气分析装置测定，它主要由取样管、吸收盒与湿式体积流量计组成得，吸收剂为稀硫酸,指示剂为甲基红。

１１、流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。

这三种能量可以互相转换。

12、在柏努利方程实验中,当测压管上得小孔(即测压孔得中心线）与水流方向垂直时,测压管内液柱高度（从测压孔算起）为静压头，它反映测压点处液体得压强大小；当测压孔由上述方位转为正对水流方向时,测压管内液位将因此上升,所增加得液位高度，即为测压孔处液体得动压头,它反映出该点水流动能得大小。

１3、测量流体体积流量得流量计有转子流量计、孔板流量计与涡轮流量计。

1４、在精馏实验中，确定进料状态参数q 需要测定进料温度，进料浓度参数。

１５、在本实验室得传热实验中，采用套管式换热器加热冷空气，加热介质为饱与水蒸汽，可通过增加空气流量达到提高传热系数得目得。

１6、在干燥实验中，要先开风机，而后再打开加热以免烧坏加热丝。

1７、在流体流动形态得观察实验中，改变雷诺数最简单得方法就是改变流量. 1８、（1）离心泵最常用得调节方法就是出口阀门调节；（2)容积式泵常用得调节方法就是旁路调节.19、在填料塔流体力学特性测试中,压强降与空塔气速之间得函数关系应绘在双对数坐标系中，当有液体喷淋时,随气速得进一步增加出现载点，这时填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速得关联线向上弯曲，斜率变大,当气速继续增大,填料层持液量越积越多，气体得压强几乎就是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点称泛点.二、选择题11、流体流过转子流量时得压强降随其流量增大而C。

Ａ。

增大B、减少C、不变D、不确定12、U 型压差计不可能测出得值为D。

A．表压B、真空度C、压强差D、绝对压１３、在不同条件下测定直管摩擦系数与雷诺数得数据，能否关联在同一条曲线上D。

A．能B、不能C、只有温度相同时才能D、只有管粗糙度相等时才能.14、对本实验室得传热实验,您认为A 方案对强化传热在工程中就是可行得。

A。

提高空气得流速B、提高蒸汽得压强Ｃ、采用过热蒸汽以提高传热温差Ｄ、在蒸汽侧管壁上加装翅片1５、以水作实验流体所测得得直管阻力系数与雷诺数得关系适用于Ａ。

Ａ.牛顿型流体Ｂ、只有液体流体Ｃ、任何流体D、只有水本身１6、当管子放置得角度或水流方向改变时,流速不变，其能量损失Ｃ.A.增大B、减少C、不变Ｄ、不确定17、离心泵在恒定转速下得扬程与流量（H－Q）曲线为已知，现增大转速，此时H～Q 线会A。

A。

上移B、下移C、不变D、不确定18、用皮托管放在管中心处测量时，其U 形管压差计得读数Ｒ反映管中心处得Ｄ。

A.冲压能Ｂ、静压能Ｃ、位能D、动能１９、某填料塔用水吸收空气中得氨气，当液体流量与进塔气体得浓度不变时，增大混合气体得流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气得浓度Ａ。

A。

增大Ｂ、减少C、不变D、不确定20、在干燥实验中，提高空气得进口温度则干燥速率A；若提高进口空气得湿度则干燥速率B。

A．提高Ｂ、降低Ｃ、不变D、不确定三、问答题1、请分别写出测量流量、压力得仪表各三个。

答:转子流量计、涡轮流量计、孔板流量计.２、离心泵为什么要求在关闭出口阀门时启动?为什么?答：当关闭出口阀门时，流量为零时，电机消耗得功率最小，启动电流最小，以免烧坏电机。

３、某糖厂得换热器，采用饱与水蒸汽加热介质，运行一段时间后发现传热效果下降,试分析可能得原因？2答:结垢、饱与蒸汽中混有不凝气体、饱与水蒸汽压力不够、冷凝水不能及时排除等4、在本实验室得精馏实验过程，发生了液泛现象，试分析原因并提出解决得方法。

答:发生液泛得原因就是由于回流过大、加热电热电流,液泛后应减少加热电流,调节无效，应停止加热，将进料、回流与产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验.5、使用废气循环对干燥作业有什么好处?干燥热敏性物料或易变形、开裂得物料为什么多使用废气循环？答:节能，降低干燥温度与干燥速率6、将本塔适当加高,就是否可以得到乙醇得质量浓度为98％以上得酒精溶液？为什么？答：不能，因为乙醇－水在常压下形成恒沸点，恒沸点处乙醇得质量浓度为0、８９，此时相对挥发度为零,无法再分离.7、编写实验报告应包括哪些内容？答:实验题目、报告人及合作者姓名、实验任务、实验原理、实验设备及流程、操作、原始数据记录与数据整理表格、实验结果，用图线或关系式表达出来、分析讨论８、请分别写出测量流量、温度得仪表各三个。

流量计：孔板轮流量计、转子流量计、涡轮流量计。

温度计:玻璃液体温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。

９、在传热实验中得用饱与水蒸汽加热空气，您所测得传热管得壁温就是接近蒸汽得温度还就是空气得温度？解释其原因。

答:传热管得壁温接近蒸汽得温度。

因为传热过程中，蒸汽得传热膜系数远远大于空气得传热膜系数，因此蒸汽侧得热阻远远小于空气侧得热阻,壁温接近蒸汽得温度。

10、在本实验室得精馏实验过程,打开回流阀,却没有回流,试分析原因并提出解决得方法。

答：(1) 可能回流阀开得太大,而冷凝回流液不足：应关小回流阀，检查冷却水就是否正常，适当开大冷却水阀。

(2) 可能就是回流管存在不凝性气体,应作排不凝性气体处理。

1１、在本实验室得吸收实验中，空气就是由什么设备来输送得？如何调节空气得流量？答:空气就是由风机输送,用旁路阀调节空气得流量。

12、在精馏实验中，您认为塔釜加热量主要消耗在何处?您有何节能措施? 答：塔釜加热量主要消耗在将物料轻组分汽化及塔顶组分冷凝,热损失等方面。

采用热泵技术、尽量用较小得回流比,选择适宜得进料状态,采用中间再沸器及中间冷凝器等。

13、在本实验室得离心泵特性曲线得测试中，启动离心泵时应注意那些事项? 答:应先灌水排气，然后在出口阀门关闭得情况下启动泵。

14、在传热实验中，为什么要稳定一段时间才能开始进行实验?需要稳定得参数有那些?答:传热实验得原理就是根据热量恒算式与传热速率方程式：ＫＡｔm= Ｗcρc Ｃpc（t2-ｔ１）测定传热系数，实验条件得稳定才能保证热量衡算得成立;此外换热器工作时,空气流速、水蒸汽温度得变化对传热系数K 都有影响，其中空气流速影响较大。

实验时，控制阀门开度维持稳定得空气流量,控制水蒸汽得压力不变。

15、写出三种填料得名称。

答:拉西环、鲍尔环、阶梯环等。

１６、使用废气循环对干燥作业有什么好处？干燥热敏性物料或易变形、开裂得物料为什么多使用废气循环？答:节约能源，提高热效率，同时有利于维持干燥介质得温度与湿度不变。

在干燥热敏性物料或易变形、开裂得物料使用废气循环可以降低干燥介质得温度及提高干燥介质得湿度，降低干燥速率防止物料经历过高得温度变质。

17、在化工原理实验中多次使用转子流量计,在转子流量计得使用过程中应注意那些事项？答：气体转子流量计得刻度就是使用20℃下１atm 得空气进行标定得,液体流量计采用20℃得水进行标定得,因此在使用时要同时测定使用状态下得压力与温度进行校核。

四、下图就是填料吸收塔性能测定实验装置，现发现共存在５处错误或遗漏,试指出并加以改正，简要说明原因.尾气得浓度由尾气取样用气相色谱进行分析。

吸收实验装置流程图1、水流量调节阀2、水转子流量计3、氨气钢瓶4、减压阀５、氨缓冲器6、氨气流量调节阀7、转子流量计８、气泵９、空气缓冲器10、放空阀11 空气转子流量计12、吸收塔１3、塔底排液管14、压差计15、压力表16，17,排污阀五、下图就是离心泵性能测定实验装置,现发现共存在5 处错误或遗漏，试指出并加以改正，简要说明原因。

图1 离心泵性能测定实验装置1－离心泵；3—泵出口阀；６－转速表；７-转速传感器;8-冷却风扇;9—灌水阀;11—弯头；１3-文丘里流量计;１4-计量槽；15－水槽；16－温度计（１)在泵得进口要安装进口阀或底阀,因为离心泵在启动前需要灌水排气，二在灌水排气之前,要将进口阀关闭,否则达不到目得。

（2)需要在离心泵得进出口安装真空表、压力表。

因为在测定扬程与流量曲线时(H－Q）需要测定离心泵进出口得表压。

（３)文丘里流量计得取压点错误，按图中所示,压差计得读数为流体经过流量计时得压强降,而不能测定流体在管内得流速,正确得安装方法就是测压点应在文丘里流量计得进口及其喉部利用能量转换从而达到测速得目得。

（4)Ｕ形管压差计中指示剂得液位错误，当有流体流动时,应就是左边低，右边高，原因就是文丘里流量计进口处得静压头大于3其喉部得静压头。

六、某工厂要分离乙醇—水混合物,进料中易挥发组分得含量为40％(体积分率,下同），现要求将易挥发组分提浓至90%,而残液中易挥发组分不高于3％,请提出实施方案完成上述任务,要求简述所采用得主要设备及其操作原理，需要控制得主要工艺参数,所使用得测量仪表,并绘出简单工艺流程示意图(要标注).若要得到无水乙醇,采用您所设计得流程就是否可行，为什么？试举几种您所了解得工业上用来生产无水乙醇得方法。

答：由于乙醇与水得挥发度不同,可采用精馏法分离该混合物.精馏塔得原理就是：将由挥发度不同得组分所组成得混合物，在精馏塔中进行多次部分汽化与多次部分冷凝，使其分离成为几乎纯态组分得过程.采用得设备就是精馏塔,其结构可以就是板式塔或填料塔，提供分离得场所.再沸器提供上升蒸汽;冷凝器提供回流液体。

需要控制得主要参数：塔顶得温度与压力，回流量，产品量,进料量，塔釜加热温度与压力，冷凝液得量(冷却剂得进出口温度),产品与残液得浓度。

使用得仪表：流量计，温度测量仪表、压力计，酒度计.操作流程示意图如右：采用本流程得不到无水乙醇，因为乙醇与水会形成恒沸物,用该设计得流程最大浓度为恒沸点浓度即0、８94%(mol%）。