实验一流体流动阻力的测定

实验一流体流动阻力的测定

1.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？

答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。

2.如何检验系统内的空气已被排除干净？

答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。

3.在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？

答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。

4.U行压差计的零位应如何校正？

答：打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。

5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？

答：为对数可以把乘、除因变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。

6.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？

答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。

7.是否要关闭流程尾部的流量调节

答：不能关闭

流体阻力的测定主要根据压头来确定；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。你在实际测试的时候是要打开流量调解阀的；肯定在尾部会有一个流量计；当出溜一段时间后；管内流体流态稳定后；即可测试。在测试前；校核设备和仪表时；流量调解阀是关闭的；当测试时肯定是打开的

8.怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？

答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。9以水作介质所测得的λ-Re关系能否用于其它流体？

答：可以。因为λ=f(Re,ε/d)，即λ-Re关系于管内介质种类无关，只与管子的相对粗糙度有关。所以只要相对粗糙度相同，不论流体种类如何，λ-Re

关系就都相同。

10.在不同设备上，不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上？

答：λ=f(Re,ε/d)，即λRe数据能否关联取决于相对粗糙度是否相同。在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ~Re数据，若其对应的相对粗糙度相同，则可以关联在同一条曲线上，与水温无关。

11.测压口，孔边缘有毛刺、安装不垂直，对静压测量有何影响？

答：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12.在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀？为什么？

答：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流动稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可使管中有较大压力使得气体排出。排气时出口阀一定要关闭，以防止排气不充分。

实验1.离心泵启动前为什么要先灌水排气？本实验装置中的离心泵在安装上有何特点?

答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。

2.启动泵前为什么要关闭出口阀，启动后，再逐渐开大？停泵时，也要先关闭出口阀？

答：防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。

而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到保护泵进口处底

阀的作用。

3.离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？

采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r和△均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。

4.影响给热系数的因素和强化传热的途径有哪些？

答：影响给热系数的因素：

①流体流动的速度：传热边界层中的导热是对流传热的主要矛盾。显然，增大流速可以使传热边界层减薄，从而使

α增大，使对流传热过程得以强化。

②流体的对流状况：是采用自然对流抑或采用强制对流。显然，强制对流时流体的流速较自然对流为高。

③流体的种类；液体、气体、蒸气。

④流体的性质：影响较大的有流体的比热、导热系数、密度、粘度等。如导热系数大的流体，传热边界层的热阻就小，给热系数较大。粘度大的流体，在同等流速下，Re数小，传热边界层相应较厚，给热系数便小。

⑤传热面的形状、位置和大小：不同形状的传热面，如圆管或平板或管束；是在管内还是管外；是垂直放置还是水平放置；以及不同的管径和长度都对α有影响。

所谓强化传热，就是设法提高传热的速率。从传热速率方程式Q=KA△t中可以看出，提高K、A、△t中任何一项都可以强化传热，即增大传热面积、提高传热的温度差和提高传热系数。

实验七

填料吸

1.分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响？

答：改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法，当气体流率G不变时，增加吸收剂流率，吸收速率AN增加，溶质吸收量增加，则出口气体的组成2y减小，回收率增大。当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力my的增大引起，此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时，增加液体的流量，传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力akmaKyy1将随之减小，结果使吸收效果变好，2y降低，而平均推动力my或许会减小。对于气膜控制的过程，降低操作温度，过程阻力akmaKyy1不变，但平均推动力增大，吸收效果同样将变好

2.填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置，液封装置是如何让设计的？

答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度。

填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置。

液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。U形管型液封装置是利用U形管内充满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。

3.填料塔吸收传质系数的测定中,KXa有什么工程意义

答：由Ka可以确定传质单元高度，从而可以找出填料层的高度

4.为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？

答:易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制.

5.当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数

答：液体温度，由于亨利定律1般适应于稀溶液，如难容气体的溶解，这类溶解的传质进程属于液膜控制（m值大），液体的影响比较大，故选择液体温度。

实验八精馏塔

1什么是全回流，全回流时的操作特征是什么？如何测定全回流是的总板效率？答：在精馏操作中，若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内，则这种操作方法称为全回流。

全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。

2如何判断塔的操作已达到稳定？影响精馏操作稳定的因素有哪些？

答：当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。

主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等。

3影响板式效率的因素有哪些？

答：物质的物理性质的影响，流体力学状态和塔板结构的影响。

4进料量对塔板层有无影响？为什么？

答：无影响。

因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是xF，x

D，xw，R和q。而进量的改变对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响。

5回流温度对塔的操作有何影响？

答：馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。

6板式塔有哪些不正常操作状况，针对本实验装置，如何处理液泛或塔板漏液?

答：夹带液泛，溢流液泛，漏液。

7测量全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？

答：全回流：塔顶，塔底取样，用折光仪测得其组成。

部分回流：各板取样，用折光仪测得其组成。

8全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成，如何求得xn*?

部分回流时，又如何求xn*

？

9在全回流时，测得板式塔上第n、n-1层液相组成后，能否求出第n层塔板上的以汽相组成变化表示的单板效率EmV？

10.查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？

答：水和乙醇的最低恒沸温度。

11.若测得单板效率超过100%，做何解释？

答：在精馏操作中，液体沿精馏塔板面流动时，易挥发组分浓度逐渐降低，对n板而言，其上液相组成由Xn-1的高浓度降为Xn的低浓度，尤其塔板直径较大、液体流径较长时，液体在板上的浓度差异更加明显，这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触，从而得到较大程度的增浓。Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度，而yn*是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度，yn有可能大于yn*，致使yn—yn+1，此时，单板效率EMV