填空（32）1.化原实验的研究方法通常指：(1)量纲分析法 (2)数学模型法 (3)过程分解与合成法 (4)过程变量分离法 2.实验结果的表达方式通常有：(1)列表法 (2)图解法 (3)数学方程式法 3.阻力实验的研究中涉及的量纲有 (1) M (2) L (3) T基本变量为 (1)流体性质：密度ρ，黏度μ (2)管路几何尺寸：管径d ，管长l ，管壁粗糙度ε (3)流动条件：流速u无因此数群有：(1) 雷诺数duρμ(2) 相对长度l d (3) 管壁相对粗糙度εd4.传热实验的研究中涉及的量纲有 (1) M (2) L (3) T (4) Q基本变量为 (1)流体物理性质：ρ，μ，c p ，λ (2)圆管壁面的特征尺寸：l (3)操作因素：流速u (4)产生自然对流的升力：βg △T 无因此数群有：(1) 雷诺数Re=luρμ(2) 努塞尔准数Nu=al λ(3) 普朗特准数c p μλ(4) 格拉晓夫准数Gr=βg△Tl 3ρ2μ25.传热实验设备是____套管____换热器，热流体是___饱和水蒸气_____，冷流体是_____空气_______。

热流体的通道为换热器的___管间_____，冷流体的通道为换热器的____管内______． 实验中改变__冷__流体的流量同时保持__热__流体的温度不变，来考量对给热系数的影响。

一、填空1.流体流动阻力测定实验的一次性记录信息（包括表达测试条件的文字条件）有：(1)流速u （流量q v ） (2)直管段压差△p 1 (3)局部段压差△p 2 (4)流体温度t (5)管路直径d (6)直管长度l 2.泵特性曲线实验的一次性记录信息（包括表达测试条件的文字条件）有：(1)泵两端压力p 1 、p 2 (2)离心泵电机功率P e (3)流量q v (4)水温 (5)进、出口管径d 1、d 2 3.过滤常数测定实验的一次性记录信息（包括表达测试条件的文字条件）有： (1)过滤时间τ (2)对应的滤液量V (3)过滤面积A(1)空气流量q v (2)空气进、出口温度t1、t2 (3)水蒸气温度T(4)内管两侧壁温t w上、t w下(5)换热器内管直径d(6)管长l一、填空题（65）1、在阻力实验中，需要测量压差值的对象有直管段压差（光滑管、粗糙管）、局部段压差，该实验装置中安装了排气阀、平衡阀、控制阀三种阀，用于调节流量的是控制阀，理由是：通过改变阀门开度控制流量。

(1)实验中需多次测量的原始数据为流量q v，光滑直管段压差，粗糙直管段压差，局部段压差。

测定直管阻力损失的实验管径为29mm，测得的实验曲线如下图所示，如果待设计的管路与本粗糙管管材管径相同，且ε/d=0.006，若Re=100000，那么阻力系数取值约为_____________。

2离心泵进口管管径通常_____>_____（>,<,=）出口管管径，这是为了减小___吸入阻力____，避免___发生气蚀___，提高_____出口压力____。

离心泵在启动前一般要引水灌泵，这是为了防止___气缚现象___。

为了成功进行灌泵，进口管前段通常装有_底阀_。

离心泵是流体输送的动力设备。

工程应用时必须与对应的管路阻力损失相匹配。

离心泵的工作点是____泵特性曲线和管路特性曲线____的交点。

为了改变工作点以满足流量调节的需要，操作室，既可以通过调节管路出口阀，改变______管路特性曲线________来实现，也可以通过设定离心泵的供电频率，改变______泵特性曲线_____来实现。

从节能角度出发，上述_____设定离心泵的供电频率，改变泵特性曲线_____的方法更合理。

3.在过滤实验中，离心泵所起的作用有______循环_______、________搅拌______，滤液收集在_____清液槽_____内，该容器放在___电子秤____上，操作中，过滤压强是通过____压力调节阀____控制的。

本实验中，板框过滤器共有__3_组，滤布安装在__滤板上_，过滤面积有__6__个，若过滤器直径为d，则q的计算表达式为______________________，q e的物理含义是_______形成与过滤介质阻力相当的滤饼层的虚拟滤液量________，在解决真实而复杂的过滤问题时一、填空题（各1）1.离心泵特性曲线测定实验中，灌泵后忘关引水阀，会出现水箱水位上升或水位下降或压头下降现象。

离心泵安装底阀是为了灌泵，离心泵的进口管径大于出口管径，原因是减小阻力，测量扬程曲线时，在泵的进口端安装真空表，单位是mmHg，MPa，若该表离离心泵较远，则测出的扬程比实际值小，在泵的出口端安装压力表，单位是MPa，若该表离离心泵较远，则测出的扬程比实际值小。

实验布点采用非均匀布点，最小流量为0 ，当控制阀关小时，功率表读数减小，扬程增大，效率不确定，流量误差∆Q=2.271*10-2L/S,坐标比例尺为44.03mm/（L/S）,实际标绘为了应用方便，选取为40mm/（L/S）或50mm/（L/S），若流量最大测量值为3L/S，需要的坐标纸最小尺寸是120mm，工业上选用泵时，一般根据生产工艺要求的扬程和流量来决定泵类型和型号。

2.过滤常数的测定实验采用的工程处理方法数学模型法，液体在滤饼空隙中流动属于爬流，过滤设备采用板框式过滤器，共3层滤板，过滤介质为滤布和滤饼，悬浮液为碳酸钙水溶液，离心泵在该实验中起输送、提供压力和搅拌作用，操作压力0.03MPa下的过滤常数K比0.02MPa的大，原料液浓度越大，刚开始过滤时过滤速度慢，出现清流时间短，工业上，经常采用减小阻力的办法来强化过滤操作。

二、分析题（简述）（10）1、测得直管阻力偏小，可能的原因是：(1)所用粗糙管在长期使用后粗糙度降低(2)测量过程中所测压差值小于实际值，或流量的测定偏小，导致λ值偏小(3)所使用的水已经在蓄水池中存放多时，且并不干净，不能保证其黏度、密度等参数与理想状态相同(4)实验过程中水温升高，降低了水的黏度2、冷流体的给热系数的变化幅度明显大于热流体的可能原因：Nu=αlλ= a0Re a Pr b对于Pr的影响，当流体被加热时b=0.4；当流体被冷却时b=0.3。

所以冷流体的给热系数的变化幅度明显大于热流体三、实验操作（8）1.阻力实验的操作步骤按先后顺序排序：（1）读取记录压差值（2）向离心泵引水（3）开变频器（4）总管排气（5）压差计排气（6）开平衡阀（7）记录管子的长度（8）引压管排气。

合理的先后顺序是（数字）：记录管子的长度→开平衡阀→向离心泵引水→开变频器→总管排气→引压管排气→压差计排气→读取记录压差值2.离心泵实验的操作步骤按先后顺序引水管泵→排气（打开排气阀，引水排气后关闭）→关闭出口控制阀，显示仪表电源开关→启动泵→调节q v读取记录压差值3.传热实验的操作步骤按先后顺序（1）开启一段时间并开闭蒸汽管路排除凝水阀门（2）（3）排除换热器内蒸汽合理的先后顺序是（数字）：开冷流体流量计→开蒸汽阀→开启一段时间并开闭蒸汽管路排除凝水阀门→排除换热器内蒸汽，不凝性气体→开启仪表电源四、计算（20）1.（10）实验获知，管内径=20mm，管长=50m,直管阻力=250kpa，流量=75L/S，实验起始温度24℃，实验结束时温度26℃，实验介质：A;试计算直管阻力。

A的物性数据如下：温度黏度，cp 密度，kg/dm324 1.0 100226 0.98 998二、作图计算题某过滤装置，恒压操作，滤液与时间数据见下表：τ，[sec] 67 127 196 261 335 497q*102,[m3/m2] 2.83 4.24 5.76 6.75 7.88 9.97恒压过滤方程为q2+2qq e=Kτ请将方程转换为线性方程并在直角坐标纸上用作图法求K,q。

五、实验设计（30）请在套管传热装置上增加测定水流流经该装置的阻力要求：1.兼具冷热流体给热系数测定，换热器传热系数测定、流体流动阻力测定功能；2、绘制流程图；3、列出检测仪仪表一览表，说明精度要求，量程要求；4、简述实验步骤；5、列出一次性记录的原始数据；6、列出重复记录数据表；7、给出实验数据处理公式。

二、设计题（35）化工原理实验中心创新平台建设过程中，曾向外单位购置了单壳程双管程列管换热器和板式换热器各一台，传热（传热介质为冷水和低压蒸汽）。

1.实验方案简单说明（5）2.画出实验标定流程图，标明检测仪器名称与位置、相关操作点的位置，以及必要的设备部件、注明流体走向(15)3.设计原始数据表（10）4.写出数据处理所谓的计算公式（5）流体流动阻力摩擦系数的测定实验内容：在管壁相对粗糙度ε/d 一定时，测定流体流经直管的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系：测定流体流经阀门或弯头及其它管件时的局部阻力系数ξ。

要求掌握用因次分析法处理管路阻力问题的实验研究方法， 并规划组织实验测定λ和 Re ； 流量—阀门开度 流速—流量计 ΔP ：2个压差计 密度：温度计再配上变频器、水槽、泵、阀门、管件等组建成以下循环管路。

计算：u=q/A Re=μρdu 得Re h f =22u d l P ⋅⋅=∆λρ 得λ与h f 同理h ζ2u P 2ζρ∆=得ζ2. 系统排气（1） 总管排气：出口阀开足5秒后关闭，重复三次，目的为了使总管中的大部分气体被排走。

（2） 引压管排气：依次对4个放气阀进行排气，开、关三次。

（3） 压差计排气：关闭2个平衡阀，重复（2）步骤。

3. 检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，看压差变送器计读数，若前后读数相等，则判断系统排气彻底；若前后读数不等，则重复上述23步骤。

泵出口压力表最大，真空表最小。

4. 由于系统的流量计量采用涡轮流量计，其小流量受到结构的限制，因此，从大流量做起，实验数据比较准确。

5. 实验布点 先将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数qv 大，在qv 大和流量为0.2之间布15个点，考虑实验的合理布点，遵从大流量时少布点，小流量时多布点的原则。

6. 光滑管阻力和弯头局部阻力的实验结束后，打开平衡阀，关闭阻力控制阀；7. 切换流体至粗糙管和阀门，关闭其它所有阀；8. 重复步骤5，得到粗糙管阻力和弯头局部阻力的实验数据。

9. 实验结束后，打开平衡阀，关闭阻力控制阀，打开离心泵控制阀，进行离心泵特性曲线测定。

掌握管“平衡阀”的功能和用法；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。