南京工业大学化工原理实验答案

1、1实验一1 以水做介质所测得的 入Re 关系能否适用于其它流体？如何应用 可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。应该是类似平行的曲线，但雷诺数本 身并不是十分准确，建议取中间段曲线，不要用两边端数据。雷诺数本身只与速度，粘度和 管径一次相关，不同流体的粘度可以查表2 在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的 入Re 数据能否关联同一条曲 线？.一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。3 流体流动阻力测定实验中，如何检验测试系统内的空气是否已经被排除干净？将阀 2、3、4、5、6 打开，观察管路出口的水是否均匀流出，如果出口处水流均匀且没有突 突声，则空

2、气已排尽。4 对装置作排气工作时 , 是否一定要关闭流程尾部的流量调节阀 看你要测定的是什么啊，不关闭就会产生一定的背压力，对前面而言就是有一定的阻力啊5 如果测压口，孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响？没有影响 . 静压是流体内部分子运动造成的 . 表现的形式是流体的位能 . 是上液面和下液面的 垂直高度差 . 只要静压一定 .高度差就一定 . 如果用弹簧压力表测量压力是一样的 . 所以没有影 响.实验二1 测定离心泵特性曲线的意义有哪些？2. 试从所测实验数据分析离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？3. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因

3、是什 么？4. 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流 量？5. 泵启动后，出口阀如果不开，压力表和真空表读数如何变化？为什么？6. 正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？7. 试分析，用清水泵输送密度为 1200Kg/mA3 的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变 化？轴功率是否变化？1、 特性曲线主要是用于选泵使用，不同曲线会极大影响泵的效率，泵并联运行也需要性能曲 线，合理配备水泵的台数。2、 关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会 烧坏电机。3、 离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转

4、而不能排水；泵不启动可能是电路问题或 是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。4、 用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度 时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好用 的。5、 泵启动后，出口阀门不开，压力表读数会逐渐上升，达到一定值后将不会再上升。因为转 速一定后，流量一定，则压力一定。6、 合理，主要就是检修，否则可以不用阀门。7、 泵的压力和轴功率均随密度而增大：因为 HAP/pg, H 不随p变化，则 Pp,Nfe=HVp g，H、V 均不随p变化，则 Nep。8 测定离心泵特性曲线时为什么要使

5、流量范围下限为 0 ，上限为尽量大流量下限为 0 时，压力最大，根据最大压力可以判断管道及附件能否承受。流量上限时，电 机的负载达到最大值，可以判断电机及线路和相关电器的承受能力。9 为什么离心泵的特性曲线中流量越大扬程越小 ? 离心泵抽水时除了管路有水头损失外，水通过水泵时也会遇到阻力，在水泵内部产生水头损失，称为水泵的内损，内损失的大小与流量 Q 的平方成正比，设水泵的内阻为 So,则水泵的 内损为2SoQA2o当水泵流量为零时扬程为 Ho ，当水泵流量为 Q 时，水泵的扬程 H = Ho - SoQA2o所以离心泵的扬程会随流量增大而减小。10 测定正常离心泵的特性曲线，为什么流量仅靠调

6、节出口阀来改变，而不用进口阀来调节？ 一般的离心泵要求也的这样，都是调出口门，原因是调入口门时，泵内的流体供给不足，将 产生相对负压，这样在泵叶轮上的叶片被面将产生汽蚀，影响水泵的使用寿命，严重时泵内 流体汽化还可以造成水泵落水试验三1 滤浆浓度和操作压强对过滤常数 K 有何影响K=2kApA（1-s）,s 为滤屏压缩性指数，对不可压缩滤饼，s=0.k=1/ （卩 rc）,卩为滤液黏度，r 为比阻，c 为浓度。所以一般地讲，滤浆浓度越大，过滤常数K 越小，滤浆浓度越小，K 越大。过滤压强Ap越大，过滤常数 K 也越大，反之则越小。实验四1. 实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响 ?无影

7、响。因为 Q=a也 tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由 于蒸汽的温度不变，故 tm不变，而a和 A 不受冷流体和蒸汽的流向的影响， 所以传热效果不变。2. 蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么 措施？不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻，降低了传热速率。冷凝器 必须设置排气口，以排除不冷凝气体。3. 实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷 凝水？冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速 率。在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。4. 实验中，所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度？为什么？传热系数k 接近于哪种流

8、体的壁温是靠近蒸汽侧温度。因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系 数，而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度，所以壁温是靠近蒸汽侧温 度。而总传热系数 K 接近于空气侧的对流传热系数5. 如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对a关联式有何影响？基本无影响。因为a*（p2g 入 3r/卩 d0At）1/4，当蒸汽压强增加时，r 和厶 t 均增加，其它参数不变，故（p2g 入 3r/卩 d0At）1/4 变化不大，所以认为蒸汽压强 对a关联式无影响。实验五 固体流态化实验1. 从观察到的现象，判断属于何种流化？2.实际流化时， p 为什么会波动？3. 由小到大改变流量与由大到小改变流量测定的流化曲线是

9、否重合，为什么？4 流体分布板的作用是什么？实验六 精馏 1精馏塔操作中，塔釜压力为什么是一个重要操作参数，塔釜压力与哪些因素有关?答（1）因为塔釜压力与塔板压力降有关。塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服局 部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起，因而塔板压力降与气体流量（即塔 内蒸汽量）有很大关系。气体流量过大时，会造成过量液沫夹带以致产生液泛，这时塔板压 力降会急剧加大，塔釜压力随之升高，因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重 要参考依据。（ 2）塔釜温3度、流体的粘度、进料组成、回流量。 2板式塔气液两相的流动特点是什么 ?答：液相为连续相，气相为分散相。3 操

10、作中增加回流比的方法是什么，能否采用减少塔顶出料量D 的方法？答：（ 1）减少成品酒精的采出量或增大进料量，以增大回流比；（ 2）加大蒸气量，增加塔 顶冷凝水量，以提高凝液量，增大回流比。5本实验中进料状态为冷态进料， 当进料量太大时， 为什么会出现精馏段干板， 甚至出现塔 顶既没有回流也没有出料的现象，应如何调节 ?答：进料量太大时，塔内的温度较低，组分达不到足够的温度，没有上升蒸汽，故精馏段干 板，甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象。（1）减小进料量；（ 2）升高塔釜温度 6在部分回流操作时，你是如何根据全回流的数据，选择一个合适的回流比和进料位置的 答：通过全回流，可以通过作图法求得

11、全回流理论板数 NT,再根据总板效率，粗略算出塔板 数，从而根据生产要求，确定回流比和进料位置。7 若进料浓度下降 , 进料口下降还是上升 进料组成的变化，直接影响精馏操作，当进料中重组分的浓度增加时，精馏段的负荷增加。 对于固定了精馏段板数的塔来说，将造成重组份带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。若进料 中的轻组分的浓度增加时，提馏段的负荷增加。对于固定了提馏段塔板数的塔来说，将造成 提馏段的轻组分蒸出不完全，釜液中轻组分的损失加大。同时，进料组成的变化还将引起全 塔物料平衡和工艺条件的变化。组份变轻，则塔顶馏分增加，釜液排出量减少。同时，全塔 温度 下降，塔压升高。组份变重，情况相反。进料组成

12、变化时，可采取如下措施。（1） 改进料口。组份变重时，进料口往下改；组份变轻时，进料口往上改。（2） 改变回流比。组份变重时，加大回流比；组份变轻时，减少回流比。（3） 调节冷剂和热剂量。根据组成变动的情况，相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量，维持顶、釜的产品质量不变。8 若测得单板效率超过 100%作何解释在进行精馏操作时 , 在塔板上由于液体流径长 , 造成塔板上有明显的浓度差异 , 使气体分布不 均匀而可能使塔板的单板效率超过 100%.实验七 吸收1水吸收空气中的二氧化碳属于气膜吸收还是液膜控制？答：因为二氧化碳极不容易溶于水中，所以为液膜控制。2吸收过程的影响因素有哪些？ 答：（1）吸收

13、剂的流量、种类； （2）被吸收气体的流量；（3）吸收温度；（4）填料分布的均 匀性；（5）吸收塔的压差；（6）吸收塔的液位。3气体温度与液体温度不同时，应按哪个温度计算相平衡常数？ 答：按气体和液体温度的对数平均值计算。4当进气浓度不变时，欲提高溶液出口浓度，可采用哪些措施？ 答：（1）降低温度；（2）降低进气的流量；（3）降低吸收剂的流量5 填料吸收塔塔底为什么有液封装置？采用了什么原理 这时采用液封装置是防止塔内气体 （ 一般为有毒有害或者本来就是产品 ）外漏，造成污染环境 或者浪费。还有稳定塔的气压。原理是利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产 生平衡，隔离塔内外气体。6 填料吸

14、收塔传质系数测定实验中测定 kxa 有什么工程意义 传质系数是气液吸收过程重要的研究的内容， 是吸收剂和催化剂等性能评定、 吸收设备设计、 放大的关键参数之一7 能否用自来水代替高位槽水？为什么 不能。因为自来水水压不稳，使整个体系成为不稳定体系8 填料塔的液泛和哪些因素有关？ 直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者4之一的流量若增大到某个限 度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到 上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛。液 泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。 主要原因：降液管 内液体倒流回上层板 . 过量液沫夹带到上层板 防止产生液泛的措施是：（1） 按规定的进料量操作；（2） 按规定的回流量操作。实验八 干燥1、为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？答：防