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北京化工大学化工原理实验思考题答案汇编-DHX

答:本实验所研究的对象为单一连续流体,排净气体是为了使流体连续流动,以达
到实验的条件要求。 迅速排净的方法:主管路:开大流量调节阀,使流体迅速流过各直
管,将气泡冲出;引压管:打开引压管控制阀,流体流过引压管,气泡被带出 排净标志为流量为零时,传感器示数为零。
二、离心泵实验
思考题
1,根据离心泵的工作原理,分析为什么离心泵启动前要灌泵?在启动前为何要关
管长一样,管内走水,且R1=R2=R3
~r
L
5、柏努利方程的适用条件是什么?该条件与本实验有什么联系?
答:不可压缩的理想流体在稳定状态下恒温流动。本实验的流体满足柏努利方程,推导水 平无变径直管道摩擦阻力系数 入的时候就采用了柏努利方程,满足柏努利方程是该实验 的理论基础。
6、在测量前,为什么要将设备中的空气排净?怎样才能迅速排净?

在一条曲线上?为什么?
答:只要£/d相同,入-Re数据就能关联在一条曲线上。
3、 以水作工作流体所测得的入-Re关系能否适用于其它种类的牛顿型流体?为什么?
答:对于其他牛顿型流体也适用。Re反应了流体的性质,其他的流体的密度和黏度都
可以在Re上面反应出来。所以仍然适用。
4、以下测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态有关吗?它们分别是多少?(管径、
气蚀现象是由于离心泵安装高度过高,导致泵内压力降低,液体发生 汽化,泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近,生成的蒸汽 泡随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速增大而急剧冷凝。使液体以很 大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,破坏 叶轮。
5,根据什么条件来选择离心泵
数Re=dup/卩,d为管内径,u为空气流速,p
为空气密度,卩 为空气黏度。
7,若实现计算机在线测控,应该如何选用传感器及仪表?
答:应当选用传感器并且仪表具有能达到实验要求的精度。
四、氧解析实验
思考题
(1)结合自己的实验,谈谈如果富氧水流量达到500L/h,要求常温常压下含氧量35ppm,现
有吸收塔应作如何调整(包括气液流量流向、塔高塔径、填料选择等
、流体阻力实验
思考题
1、 不锈钢管、镀锌钢管实验测量的只是Re改变后的入值,为什么判断 入受Re和£/d共同 影响?
答:分析实验结果,不锈钢管与镀锌钢管的摩擦阻力系数均随雷诺数的增大而减小,
在Re相同的情况下,、镀锌钢管的摩擦阻力系入要高于不锈钢管的,由此说入受
数明
Re和£/d共同影响。
2、 在不同设备(包括相对粗糙度相同而管径不同)、不同温度下测定入-Re数据能否关联
1),根据被输送液体的性质和操作条件确定泵的类型;
2),根据具体管路对泵提出的流量和压头要求确定泵的类型。
6,用交频器调节f来改变流量大小是否比调节阀门大小省电?
改变f,从而改变转速n,可使轴功率改变,从而达到调节流量的目的。在此过程中,
离心泵提供多少能量,管路就接受多少能量,在低流量时,0.6〜6m3/h,试设计一孔板流
数。
答:-忽略污垢热阻后,热阻计算式为1",则空气的热阻比例为
K1
1 1
100
1110.99,即热阻主要表现为空气热阻。
K10010000
5,本实验可采取哪些措施强化传 热?
答:提高空气流速,内管加入填充物或采用螺纹
管。
6,以空气为介质的传热实验中雷诺
数Re应如何计算?
答:以空气为介质的传热实验中,雷诺
且Kxa—L近似为线性关系,•则由实验结果可近似
_WcPt2一tl」VS0pt2t;
,当Vs增大且Q恒定时,温差随着减小,即出口温度降
Q
36003600

。一
3,如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对a的关联有无影响?
答:由NuARePrn,其变量均与压强值无关,故采用不通蒸汽压做实验时对a的
关联没有影
响。_
4,试估算空气一侧的热阻占总热阻的百分二.-
闭调节阀?
离心泵是靠叶轮旋转产生的离心力把水排出,泵内的水排出后形成真空,又 把水吸进泵中,依次循环工作。由于管道内形不成真空,且离心泵精度低,需要 将内部空气排出,所以启动前要灌泵。
启动前关闭调节阀可以避免启动电流过大,保护电机。
2,当改变流量调节阀开度时,压力表和真空表的读数按什么规律变化? 当流量调节阀开度增大时,压力表读数减小,真空表读数增大。
3,用孔板流量计测流量时,应根据什么选择孔口尺寸和压差计的量程?
根据管路流量范围选择孔口尺寸和压差计的量程。
4,分析气缚现象与气蚀现象的区别。
气缚现象是在离心泵启动时发生的,由于泵内存有空气,空气密度相对于输送液 体很低,旋转后产生的离心力小,叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液 体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。
等)?
答:氧气吸收过程为液膜控制系统。若要求富氧水浓度增大为 增加塔高以增大传质程度,减小塔径以使得水流速增大从而增 大
好的填料。
(2)用现有解吸塔解吸流量500L/h,常温常压下含氧量达到35ppm的富氧水,气量应该选
多少m3/h合适?解吸后的氧含量能达到多
少ppm?
答:由于氧气吸收过程为液膜控制系统,
轴功率较小,可以节省电。量
7,使用$32X3mm的不锈钢管输送20C的水,流量范围为计,
求do为多少?量程压差计的范围为多少?
t=20°C时,p=998.2kg/m3,卩=1.005mPa.s
d=32-3X2=26mm=0.026m
2
u=qv/A=qV/3600/[nX(0.026/2)]=0.3139〜3.139m/s
则量程为0.1313〜13.13kPa
三、传热实验
—,思考题
1,本实验中管壁温度应接近蒸汽温度还是空气温度,为什么?
答:接近蒸汽温度,因为蒸汽冷凝传热膜a(蒸汽)>>a(空气)。
系数
2,管内空气流速对传热膜系数有何高还是降低?为什么?
答:传热系数a正比与流速,故当空气流速增大时传热系数亦增大,由
Re=dup/卩=0.026XuX998.2/(1.005)=8106X.2〜81062
取m=0.20,贝»d0=m*d=0.201/2*0.026=0.01163m,
查《化工原理》教材图1-52,可知G=0.612
由VsCoSo
△p=(p/2)*[VS/(C0*S0)]2=998.2/2*[qv/0.612/
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