化工原理实验思考题

实验1 流体阻力实验

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：适用。因为光滑管的阻力系数λ只与雷诺数Re有关,故对其他的流体一样适用。

本实验是测定等径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管，从测量两取压点间压差的倒置U 型管读数R 到ΔPf 的计算过程和公式是否与水平管完全相同？为什么？

答：过程一样，公式（通式）相同，R 值的计算结果不同。通式：p1 − p2 = ( ρ A − ρ B ) gR + ρ B gz 水平放置：垂直放置：z=0

p1 − p2 = ( ρ A − ρ B ) gR

z=L（管长）p1 − p2 = ( ρ A − ρ B ) gR + ρgL

在不同设备上（包括相对粗糙度相同管径不同）、不同温度下测定的数据是否能关联在一条曲线上？为啥么？

答：不能，因为粗糙度和或管径任何一个发生变化都会影响λ的值，而Re与流体的密度和粘度有关，密度与粘度与温度有关，所以会影响Re的值。因此在不同设备上（包括相对粗糙度相同管径不同）、不同温度下测定的数据不能关联在同一曲线上。

实验2 伯努利实验

管内空气泡会干扰实验现象，请问怎样排除？

答：若空气泡在流体流动的导管中出现，则将出口阀慢慢关小使流速减小，在迅速将出口阀调大，赶走气泡。

减小流量，使测压管内的水溢出以排除气泡。

调节实验导管出口阀，使导管内水的流速足够大。

试解释所观察到的现象。

答：a导管内水的流速增加，各液柱高度减小，这是因为流速增加，水的动能增加，增加的动能由静压能转化而来，所以液柱的高度会减小。

b在保持溢流状态时，流速一定，则液柱高度稳定，而水槽未保留溢流状态时，则液柱高度会逐渐下降，这是由于水槽液位下降，使导管内液体流速发生改变，所以液柱高度会变化。

实验结果是否与理论结果符合？解释其原因。

答：不符合，理论结果是在流体为理想流体的基础上得到的，而实际流体在流动过程中有阻力损失。

实验结果与理论结果不相符合，因为液体不是理想状态，在管内流动是要克服阻力做功，使液体的机械能逐渐减小。

比较并列2根测压管（h1与h2、h3与h4、h5与h6、h7与h8）液柱高低，解释其原因。答：h1

实验3 流态化特性曲线

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：不可以。影响Δp 的因素包括流体性质，如流体粘度，而不同流体的粘度并不相同。

临界流化速度U m，f的影响因素有哪些？

答：操作温度、压力、流体粘度、颗粒粒径、静床堆积密度和固体颗粒密度等。

若压差计中指示液冲入设备中，对测量结果会带来什么样的影响？操作时应注意什么。

答：压差计中指示液冲入设备，不仅使影响压差计的读书，还可能将流化床的颗粒被冲起，改变流化床高度。操作时应注意调整流量，保持压差计在可读数范围之内。

实验4 对流传热实验

影响传热膜系数的因素有哪些？

答：膜的厚度，无相变化，液体的物性，以及压力温度。

在蒸汽冷凝时，若存在不凝性气体，你认为将会有什么影响？应该采取什么措施？

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空气中含有水份，水份中有氧气水份在压缩机里会腐蚀电机、电机线圈、控制线路会引起机损坏的危险。最好就是要把握好空气的进入，和空气的质量，

在蒸汽冷凝后，将产生冷凝水，如冷凝水不能放出，累积后淹埋加热铜管，你认为将会有什么影响？应该采取什么采取措施？

答：大量的热蒸汽无法冷凝，会造成蒸馏装置中的蒸汽压越来越大，容易造成设备的爆炸。如果不排除铜管（纯水蒸气）外的不凝气，管壁温度可能不稳定。还有就是累积后淹埋加热铜管的话会带走大量的热量，对实验结果又影响。应该在实验过程中及时放掉冷凝水。

本实验中所测定的壁面温度是靠近蒸汽侧的温度，还是接近空气侧的温度？为啥么?

答：通过观察空气进出口温度，蒸汽温度和壁面温度，可以得出是靠近蒸汽侧的温度。

在实验中有哪些因素影响实验的稳定性？

答：空气和蒸汽的流向、冷凝汽冷凝过程中存在不冷凝气体不及时排走对传热的影响。

实验5 板框压滤机过滤常数的测定

在恒压过滤中，你的实验数据第一点是否有偏高或偏低现象，原因如何，如何对待这异常数据？

答：有偏高现象。可能是因为仪器中有一定存液，或实验开始时数据记录出现偏差。

（数据处理时舍弃该数值，不确定对不对哦）

过滤过程中，搅拌可以停吗？为什么？

答：不可以。搅拌使滤液混合均匀，本身滤液粘度较大，若不搅拌，会滤液沉淀，影响过滤效果。

不可以，搅拌可使滤液混合均匀，有利于过滤。如果搅拌停止，颗粒沉降到搅拌釜会损坏仪器。

若操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样的滤液时，其过滤时间是否缩短了一半？

答：由K=2k△p1-s知，k为常数，操作压力增加一倍，K值增加幅度小于一倍。要得到同样的滤液时，其过滤时间大于原所需时间的一半。

过滤开始时，为什么滤液是浑浊的？

答：因为刚开始滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是浑浊的。一段时间后，待过滤液中的固体会填满滤布上的空隙，从而使固体颗粒不能通过滤布，此时液体就会变得清澈（即开始过滤是滤饼厚度不够）

MgCO3微溶于水，其水溶液为乳浊液，故过滤开始时，滤液是浑浊的。

如果过滤液的粘度比较大，你考虑用什么方法改善过滤速率？

答：增加过滤速度,可采取的措施有：添加助滤剂，控制过滤温度，选择合适的过滤介质，控制滤饼厚度。

（1）使用助滤剂，改善滤饼特性；（2）加热滤浆，降低滤液粘度；（3）使用絮凝剂，改变颗粒聚集状态；（4）限制滤饼厚度，降低过滤阻力