化工原理實驗思考題流體流動阻力的測定1.在對裝置做排氣工作時，是否一定要關閉流程尾部的出口閥？為什么？答：要關閉。因為排氣工作是通過將水充滿管道來將空氣由排氣管排出的，如果不關閉出口閥水會在充滿管道前先從出口閥流出。2.如何檢測管路中的空氣已經被排除干凈？答：當從排氣管流出的水無氣泡時就可以證明空氣已經排干凈了。3.以水做介質所測得的λ~Re關系能否適用于其他流體？如何應用？答：適用于牛頓流體的類比。在同一管道上，ε/d一定，λ~Re關系與流體性質無關，也是唯一的。所以不同牛頓流體的λ~Re服從于同一曲線。4.在不同的設備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的λ~Re數據能否關聯在同一條曲線上？答：λ是只與Re和ε/d有關的函數。在不同設備上，ε/d不同，則λ~Re不能關聯在同一條曲線上；但在不同水溫下，ε/d相同，則λ~Re可以關聯在同一條曲線上。5.流體在直管內穩定流動時，產生直管阻力損失的原因是什么？阻力損失是如何測定的？答：產生直管阻力損失的原因是流體具有粘性且流體與管壁間有摩擦力。直管阻力損失主要是用壓差來測定的，通過測定直管兩端的壓差，根據機械能衡算式計算出阻力損失。6.流體流動時，產生局部阻力損失的原因是什么？局部阻力損失又是如何測定的？局部阻力系數又是如何確定的？答：產生局部阻力損失的原因是流道的急劇變化使流動邊界層分離，所產生的大量漩渦消耗了機械能。局部阻力系數可先通過測定管路兩端壓差求得總阻力損失，再扣除其相應的直管阻力損失，根據公式?f=ξu22?求得。離心泵特性曲線的測定1.試從所測得實驗數據分析，離心泵在啟動時為什么要關閉出口閥門？答：避免電機過載燒壞。根據離心泵特征曲線，關閉出口閥時qv=0，泵的軸功率最小，電機輸出功率也最小，不容易被燒壞。如果打開出口閥，泵啟動后壓頭很小，這意味著電機輸出功率很大，電機容易燒壞。2.啟動離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依然啟動不起來，你認為可能的原因是什么？答：防止氣縛現象發生。若是灌水排完空氣后還啟動不起來。1)泵進口處的止逆閥壞了，水從管道又漏回水箱。2)電機壞了，沒法正常工作。3.為什么用泵的出口閥門調節流量？這種方法有什么優缺點？是否還有其他方法調節流量？答：調節出口閥門開度，實際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點，從而調節其流量。這種方法優點是方便、快捷、流量可以連續變化，缺點是閥門關小時，增大流動阻力，多消耗一部分能量、不很經濟。也可以改變泵的轉速、減少葉輪直徑，生產上很少采用，還可以用雙泵并聯操作。4.泵啟動后，出口閥如果不開，壓力表讀數是否會逐漸上升？為什么？答：不會，因為關閉出口閥時，管內流量為0且不變，即不存在動能和阻力損失，根據機械能守恒其壓強能不變，因此壓力表讀數不會上升。5.正常工作的離心泵，在其進口管路上安裝閥門是否合理？為什么？答：不合理，因為水從水池或水箱輸送到水泵靠的是液面上的大氣壓與泵入口處真空度產生的壓強差，將水從水箱壓入泵體，在進口管路上安裝閥門，無疑會增大這一段管路的阻力，而使流體無足夠的壓強差實現這一流動過程。6.試分析，用清水泵輸送密度為1200kg/m3的鹽水，在相同流量下你認為泵的壓力是否變化？軸功了率是否變化？答：都變大。因為泵的壓頭H和效率η都跟流體密度無關，根據H=Δp/ρg，密度增大，泵的壓力也會變大；而根據Pe=ηPa=ρgqvH，密度越大，軸功率Pa越大。板框過濾機過濾常數的測定思考題1.影響過濾速率的因素有哪些？答：主要因素有：過濾壓強、過濾介質、過濾面積。2.濾漿濃度和過濾壓強對K有何影響？答：濾漿濃度越大，過濾常數K值越小。操作壓強越大，過濾常數K值越大。3.過濾壓強增加一倍后，得到同樣濾液量所需的時間是否也減少一半？答：恒壓過濾公式：q2+2qqe=Kτ，K=2?p/r?μ，當操作壓強增加一倍，其K值也增加一倍。得到同樣的濾液量，其過濾時間也減少一半。4.為什么過濾開始時，濾液常有一點渾濁，過一段時間才澄清？答：過濾開始時，濾布過濾效果不好，粒徑較小的固體顆粒會通過濾布，因而濾液常有一點渾濁；過一段時間后，濾布表面開始形成濾餅，過濾效果較好，濾液由渾濁變澄清。5.實驗數據第一點有無偏低或偏高現象?怎樣解釋？如何對待第一點數據？答：在實驗數據中，第一點過濾時間偏大，在曲線圖中有偏高現象。第一點偏高是因為過濾開始時過濾壓強偏小，未達到指定值，因而K值偏小，所需過濾時間較長；如果出現偏低現象，可能是因為實驗剛開始未形成濾餅濾阻小、儀器中有一定存液或實驗開始時數據記錄出現偏差。第一點數據不是恒壓下的數據，并不適用于恒壓過濾公式，所以要舍去。6.恒壓過濾中，不同過濾壓力得到的濾餅結構是否相同？其空隙率隨壓力如何變化？答：不同，過濾壓力越大，則過濾推動力越大，過濾所得濾餅結構越緊密且含水量減少；其空隙率會隨壓力增加而減小。空氣-蒸汽對流給熱系數測定1.實驗中冷流體和蒸汽的流向，對傳熱效果有何影響?答：有，逆流優于并流。2.在計算空氣質量流量時所用到的密度值與求雷諾數時的密度值是否一致？它們分別表示什么位置的密度，應在什么條件下進行計算。答：計算空氣質量流量時所用到的密度值與求雷諾數時的密度值不一致，前者的密度為空氣入口處溫度下的密度，而后者為空氣定性溫度（平均溫度）下的密度。3.實驗過程中，冷凝水不及時排走，會產生什么影響？如何及時排走冷凝水？如果采用不同壓強的蒸汽進行實驗，對α關聯式有何影響？答：冷凝水不及時排走，附著在管外壁上，增加了一項熱阻，降低了傳熱速率。在外管最低處設置排水口，及時排走冷凝水。采用不同壓強的蒸汽進行實驗，對α關聯式基本無影響。因為α=1.13(ρ2gλ3r/μd0?t)1/4，當蒸汽壓強增加時，汽化熱r和?t均增加，其它參數不變，故α變化不大，所以認為蒸汽壓強對α關聯式無影響。洞道式干燥實驗1.測定干燥速率曲線有何意義？它對設計干燥器及指導有哪些什么幫助？答：研究干燥速率曲線，可以據此使干燥速度控制在恒速干燥階段，防止被干燥物裂開等不希望出現的情況發生。2.在70~80℃的空氣流中干燥，并經過相當長的時間，能否得到絕干物料？為什么？答：不能，經過相當長時間后，物料含水量會達到平衡，即達到平衡含水量，而平衡含水量對應的濕度不為0。3.為什么在操作中藥先開風機送氣，然后再開電加熱器？答：干燥過程中，如果先開電熱器，產生的熱量如果沒有鼓風機吹，將會使設備燒壞。先將風機打開，電熱器散發的熱量便能及時地被風帶走。鼓風機起動需要很大的起動電流，如果電熱器開著，可能會造成線路過載。但如果先開鼓風機，起動電流中便少了電熱器的電流量，這樣對于電路更安全。4.為什么說干燥過程是一個傳熱和傳質過程？答：干燥過程中，物料需要吸收熱量，是傳熱過程；物料中的水分由液態轉化為氣態并擴散至空氣中（干燥過程）是傳質過程。它們的推動力分別是溫度差和濃度差。5.何謂對流干燥？干燥介質在對流干燥過程中的作用是什么？答：在濕物料干燥過程中，利用熱氣體作為熱源去除濕物料所產生蒸氣的干燥方法稱為對流干燥。對流是熱傳遞的一種方式，干燥介質在循環過程中吸熱、放熱，所以干燥介質是載熱體。6.影響本實驗結果的因素有哪些？放入烘箱的紙板樣品為什么要烘30min以上？答：影響本實驗結果的因素有：固體物料的種類和性質，固體物料層的厚度或顆粒大小，空氣的溫度、濕度和流速，空氣與固體物料間的相對運動方式。烘30min以上是為了防止物料里面的水分沒有烘干，要烘到恒重為止。7.有一些物料在熱氣流中干燥，希望熱氣流相對濕度要小，而有一些物料則要在相對濕度較大些的熱氣流中干燥，這是為什么？答：干燥氣流的相對濕度較小，物料與空氣的水汽分壓差值大，有利于物料的干燥；然而一些物料要在濕度較大的熱氣流中干燥，主要是為了防止被干燥的物料出現開裂等不希望出現的情況發生。8.影響干燥速率的因素有哪些？若要提高干燥強度，應采取哪些措施（結合本實驗裝置進行考慮）？答：影響干燥速率的因素有：固體物料的種類和性質，固體物料層的厚度或顆粒大小，空氣的溫度、濕度和流速，空