化工基础实验复习

1、22ugldhf实验一阻力测定思考题：本实验用水为工作介质做出的一Re曲线，能否适用于空气、石油等其它流体？可以。严格来说只适用于牛顿型流体。测压导管的粗细和长短改变时，流动阻力hf及摩擦阻力系数的值有无变化？如何变化？gudlgphf22hf l 正比关系hf d -4 反比关系无关)2(44dlddf)2(2uldlf)()(264422dfdufgudldu正比滞流：石油属于非牛顿型流体？石油不是单相流体？摩擦系数的影响因素光滑管：25. 0Re3614. 032. 0Re00. 50056. 014. 1lg21d湍流粗糙管： Re64层流时：)Re/35. 91 (lg214. 1l

2、g21dd005.0Re/d3103Re106 3103Re105005.0Re/dRe2000与d 关系？正比du64)64(2ddf在测量数据前为什么要将设备中的空气排净，怎样才能迅速排净？解答要点：保证单相流体；加大流量，赶跑系统内气泡。根据所得到lg-lgRe曲线，讨论滞流区、过渡区、湍流区lg-lgRe曲线呈现何种变化规律？Lg-lgRe的关系有无出现直线的情况？若有，其直线的斜率是多少？是否与理论值一致？答案要点：滞流区 为一段直线，斜率为-1 过渡区 无规律 湍流区 随Re增大而非线性地逐步下降；若Re足够大则进入完全湍流区，lg-lgRe为水平直线 ，取决于相对粗糙度的大小。本

3、实验结果与有关教材的摩擦系数图是否相吻合？若吻合，应该是图中的哪条曲线？为什么？直线实验二传热思考题：列出本次实验回归得到的光管、螺旋槽管传热准数关联式，并与文献上的准数关联式作对比和讨论。文献中公认的关联式：圆形直管 螺旋管空气侧传热膜系数空气的测取除通过测定K间接进行测定外，能否利用管壁温等数据直接计算？若能，请利用壁温数据计算之；同时计算蒸汽侧传热膜系数蒸汽(h蒸汽) ，比较蒸汽与空气的数量级大小；计算不忽略管壁热阻和蒸汽冷凝侧热阻时的总传热系数K，对比经简化处理后得到的总传热系数误差情况。80019940.Re.Nu 01751004060.Re.Nu 空气壁空气ttmA壁蒸汽蒸汽tA

4、mtRK蒸汽空气111对比光管、螺旋槽管的传热效果，讨论强化传热有哪些途径和方法。 实验三 离心泵实验（1）测定正常离心泵的特性曲线，为什么流量仅靠调节出口阀来改变，而不用进口阀来调节？解答要点：避免气蚀（2）用天大装置测定正常离心泵性能曲线的实验数据表明：在不太大的出口流量范围内离心泵进口真空度不变，且都为0；只是在出口大流量时真空度才有少许的变化。这些实验数据正常吗？试分析原因。解答要点：从进口管速大小的变化考虑 出口流量不太大，进口管流速不大，造成的摩擦损失小； 同时循环水槽液面高于进口管会形成一定的正压，两方面作用的结果进口管不会产生真空。 但当流量超过某个值，使得进口管路产生的摩擦损

5、失大于水槽液面与进口管形成的液面差时，产生真空。（3）离心泵一般是在全关出口阀门后方可启动，泵启动后如果出口阀不开启，离心泵出口压力是否会不断上升？解答要点：叶轮转速恒定；动能恒定；静压能恒定（4）什么是气蚀？本实验装置发生气蚀时出现哪些现象？解答要点：概念；现象实验四 吸收实验（1）水吸收氨气的过程是气膜控制，还是液膜控制？为什么？解答要点：从溶解度系数大小考虑（2）对气膜控制的吸收过程，气量及喷淋量改变时吸收速率如何变化？结合实验结果，讨论、比较、总结气膜控制的吸收过程在气量及喷淋量变化时总传质系数的变化规律，对气量变化敏感些还是对喷淋量变化更敏感？解答要点：从实验结果出发进行讨论 气膜控

6、制：对气量变化敏感 液膜控制：对喷淋量变化敏感（3）综合性问题讨论。在实验第（二）部分水吸收CO2物系吸收过程为什么不用气相推动力、而是用液相推动力的形式计算总体积传质系数？试考虑用液相推动力的形式计算水吸收氨的总传质系数的处理过程；列出计算过程和结果；与实验第（一）部分的处理方法作比较，从中得到什么结论？解答要点：水吸收二氧化碳过程属于液膜控制，吸收阻力主要集中在液膜内，用液相推动力的形式计算得到的总传质系数与液膜侧的传质分系数大体相等、单位一致，计算结果直观。mVnYYzYYqaK)(21,水吸收氨属气膜控制的吸收过程mLnXXzXXqaK)(21,1)1(akmakaKXYY1)11(a

7、kamkaKXYXakakXYaKakYYakakXY13.92.3901291. 1/44.40/hmkmolmaKakXY气膜阻力液膜阻力实验数据：qV ,1=12M3h-1；qV ,1=0.9M3h-1；X1=0.002055；X2=0；m=1.01291； qn,L=2.771kmol.h-1； qn,V=0.0863kmol.h-1；0.009680.00968m m2 2 ； z0.735m13.024.40hmkmolaKakYY用液相推动力求水吸收氨的总传质系数：06786. 001291. 1/06874. 0/1*1mYX002715. 0/2*2mYX13.44.40hm

8、kmol数值上差一个相平衡常数m。Y1=0.06874；Y2=0.00275；实验五 精馏实验1、影响精馏塔操作稳定的因素有哪些？如何确定精馏塔操作已达稳定？解答要点： 回流比、加热功率、进料流量 全塔传热平衡 标志：塔顶温度保持不变 传质平衡 标志：塔板鼓泡均匀，无漏液、液泛 进出物料平衡 标志：流量稳定 2、汽液相在筛板上的传质在什么情况下达到最佳的效果？结合实验装置，指出精馏塔内汽流上升及液体下降的通道和位置。解答要点： 促使汽液两相组成达平衡： 汽液两相充分接触：塔板鼓泡均匀，无漏液、液泛 汽液两相温度相等。 精馏塔内汽流上升及液体下降的通道和位置：画图标出3、塔顶的轻组分含量较高，精

9、馏过程中塔顶温度是比纯轻组分（乙醇）沸点78高还是低？为什么？78.15纯水或正丙醇沸点x（y）t实验六 反应釜实验（1）从单釜与三釜系统的实验结果讨论这两种反应釜系统的返混程度，是否接近理想流动模型？既然三釜系统反应釜的个数是3个，模型参数又代表全混流反应釜的个数，那么釜3的 就是应该3，釜3实验结果是否支持这一结论？分析其中原因。解答要点：实际反应釜内粒子的停留时间肯定有差别，即存在停留时间分布不一的状况，返混程度取决于停留时间分布的形态；若停留时间一致则为理想反应釜，实验结果表明。 由模型参数的数值可检测理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。当实验测得模型参数 值与实际反应器的

10、釜数相近时，则该反应器达到了理想的全混流模型。若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情况，用其串级模型参数 值来定量表征返混程度。 因此若是由理想全混流反应釜组成的多釜串联反应釜，则模型参数应与反应釜个数一致。实验结果，表明。（2）限制返混或加大返混程度需调整哪些实验条件？讨论如何调整实验条件使其接近全混流反应器这一理想模型要求？ 解答要点：可调整转速，流量 适当大的转速、流量N实验七 柏努利方程实验零流量时总水头线与在某流量下的总水头线二条线的距离即hf 为什么随越来越大？（零流量时总水头线与在某流量下的总水头线二条线的距离代表什么含义？其在各个测压头的距

11、离为何不等？） 解答要点：阻力损失随管长的增大而越来越大。某流量下的总水头线与相同流量下的静压头+位压头线二条线的沿水流方向的距离即动压头在小透明管坐标处较大，而在大透明管坐标处较小？解答要点：小管，流速大，动能大；大管，流速小，动能小零流量下旋转各测压管时，液位高度有无变化？这一现象具有什么物理意义？测压管液位高度为什么在同一标高上？解答要点：零流量时流速为零，柏努利方程即是静力学方程。所有水位计均为液位计。沿水流方向各水头的变化零流量总水头线 qV总水头线 qV 存在摩擦损失，沿程总水头 qV静+位水头线 管径突变，路径转弯摩擦损失加剧124536打开阀门，控制一定qV hf动能实验八 雷诺实验在本实验装置的实验条件下，滞流及完全湍流的Re范围值各是多少？本实验得到滞流和湍流的雷诺数范围，是否与教科书的雷诺数范围一致？若不一致，请分析原因。解答要点：据实回答。研究流动型态有何意义？在什么条件下可以只由流速的数值来判断流动型态？如果水管是不透明的，不能直接观察管中流动型态，则如何判断管中流动的型态?解答要点：研究流动型态，有助于深入了解、总结流体流动的规律，为解决流体流动对三传一反等化工单元操作的影响提供理论支持及评价方法。计算雷诺数，用雷诺数判断。本实验