篇一：化工原理实验思考题答案
实验一 流体流动阻力测定
1.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：是的。理由是：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负荷最小，起到保护电机的作用。
2.如何检测管路中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。
3.以水做介质所测得的?-Re关系能否适用于其它流体？如何应用？
答：（1）适用其他种类的牛顿型流体。理由：从???(Re,?/d)可以看出，阻力系数与流体具体流动形态无关，只与管径、粗糙度等有关。
（2）那是一组接近平行的曲线，鉴于Re本身并不十分准确，建议选取中间段曲线，不宜用两边端数据。Re与流速、黏度和管径一次相关，黏度可查表。
4.在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的?-Re数据能否关联在同一条曲线上？ 答：只要?/d相同，?-Re的数据点就能关联在一条直线上。
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？
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。
实验二 离心泵特性曲线测定
1.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？
答：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负荷最小，起到保护电机的作用。
2.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，你认为可能的原因是什么？
答：（1）离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转却不排水；（2）泵不启动可能是电路问题或泵本身已经损坏，即使电机的三相电接反，仍可启动。
3.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？
答：（1）调节出口阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的工作点，从而起到调节流量的作用；（2）这种方法的优点时方便、快捷，流量可以连续变化；缺点是当阀门关小时，会增大流动阻力，多消耗能量，不经济；（3）还可以改变泵的转速、减小叶轮直径或用双泵并联操作。
4.泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？
答：（1）压力表读数会随着叶轮转速的变大而增大，到叶轮转速正常时，读数趋于稳定；（2）这是因为出口阀关闭时，出口压力与泵内流体所受到的离心力有关。
5.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？
答：（1）不合理；（2）因为水从水池或水箱输送到泵靠的是液面上的大气压和泵入口处真空度产生的压强差，将水从水箱压入泵体，若在进口管上安装阀门，会增大这一段管路的阻力，可能导致流体没有足够的压强差实现流动过程。
6.试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/m3的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否会变化？轴功率是否变化？
答：（1）泵的压力增大。因为扬程H与密度无关，但?p?H?g,故密度增大压力增大；（2）轴功率增大。因为N??gQh,Q与密度无关，N正比于密度。
实验三 流量计的校正
1.孔流系数与哪些因素有关？
答：孔流系数由孔板锐口的形状、测压口的位置、孔径与管径之比和雷诺准数有关。具体数值由实验测定。
2.孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题？
答：(1)流量计要与管道同心；(2)垫片要与管道同心，不能凸出于管道中；(3)两根导压管的最高端的高度要一致；(4)要有取压的根部阀（截止阀）；(5)防冻；(6)气体的导压管应向上引出，液体的应向下引出。
3.如何检查系统排气是否完全？
答：看流量装置或系统的情况。一般可以采用几种措施：
(1)安装一段透明管道，在水平与垂直管道的转弯处。由此来直接观测。
(2)在垂直管道顶端加一个排气阀。通水后，停止水流，打开排气阀，直到无气体排出为止。
4.从实验中，可以直接得到?R?V的校正曲线，经整理也可以得到C0-Re的曲线，这两种表示方法各有什么优点？
答：实验中的方法更直接、更准确，这里提到的方法更直观。
实验五 洞道干燥实验及干燥特性曲线测定
1.什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了那些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？
答：（1）指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，均在整个干燥过程中保持恒定；（2）本实验中本实验用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程温度。湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变。所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行。
2.控制恒速干燥阶段速率的因素是什么？控制降速干燥阶段干燥速率的因素又是什么？ 答：（1）恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段；（2）降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。
3.为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？
答：（1）让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器；（2）理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化；（3）湿毛毡恒重时，即为实验结束。
4.若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率、临界湿含量又如何变化？为什么？
答：若加大热空气流量，干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并且到达临界点的时间缩短，临界湿含量降低。这是因为风速增加后，加快了热空气的排湿能力。
实验六 空气-蒸汽对流给热系数测定
1.在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时用到的密度值是否一致？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。
答：计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值不一致，前者的密度为空气入口处温度下的密度，而后者为空气定性温度（平均温度）下的密度。
2.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？如何采用不同压强的蒸汽进行实验，对?关联式有何影响？
答：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。
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。
3.影响给热系数的因素和强化传热的途径有哪些？
答：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 填料塔吸收传质系数的测定
1. 本实验中，为什么塔底要液封？液封高度如何计算？
答：液封的目的是保证塔内的操作压强。 当炉内压强超过规定值时，气体将由液封管排出，故先按炉内允许的最高压强计算液封管插入槽内水面下的深度。过液封管口作等压面o-o' ，在其上取1、2两点。其中： p1=炉内压强或因p1=p2故解得 h
2. 测定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
3. 为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？
答：一般将原料气中的CO2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。又CO2在水中的溶解度很小，所以此体系CO2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
4. 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。因为是液膜控制，液体影响比较大。
实验八 筛板塔精馏实验
1. 测定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？取样位置在何处？
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。
2. 全回流是测定板式塔上第n、n-1层液相组成后，如何求得Xn*，部分回流时，又如何求Xn*？
答：如果为全回流则Xn*为所测的液相组成数据，若为部分回流的，我们需要获得蒸馏塔中的塔顶、塔釜的液相组成，求解其相平衡方程，代入方程即可求得Xn*。
或：(1)计算单板效率需测两个参数，分别是Xn和Xn-1，取样在相邻两块塔板间。计算总板效率同样需要测量两个参数，分别是XD和XW，取样在塔釜和塔顶。
(2)部分回流： EM=( Xn-1-Xn)/ ( Xn-1- X*)=( Xn-1-Xn)/ [ Xn-1- f(Yn)]，
Yn=L/V· Xn-1+ XD· (V-L)/V
全回流： EM=( Xn-1-Xn)/ ( Xn-1- X*)=( Xn-1-Xn)/ [ Xn-1- f(Yn)]，
Yn= Xn-1
3. 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层塔板上的以气相组成变化表示的单板效率？
答：能，计算如下：其中f(Y)为气液平衡线对应的X值
EML=( Xn-1-Xn)/{Xn-1- f[L/V· Xn-1+ XD· (V-L)/V]}，
EMV= EML/[ EML+m·V/L(1- EML)]
4. 查取进料液的汽化潜热时定性温度如何取值？
答：水和乙醇的最低恒沸温度。
5. 若测得单板效率超过100%，作何解释？
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就超过100%
实验十 膜分离实验
1.结合实验结果说明截留率及透过液通量随压力的变化趋势。
答：由实验结果可知，透过液量随着压强的增大而增大。理论上，截留率也随着压强的增大而增大。
2.膜孔径的大小对截留率及透过液通量有何影响？
答：随着孔径的增大，截留了减小而通过液量会增大。
篇二：化工原理实验思考题答案
1．雷诺数的物理意义是什么？
答：雷诺数的物理意义是表征惯性力与黏性力之比。惯性力加剧湍动，黏性力拟制湍动。若流体的流速大或黏度小，Re便大，表示惯性力占主导地位；雷诺数愈大，湍动程度愈激烈。若流体的速度小或黏度大，Re便小，小到临界值以下，则黏性力占主导地位。2．有人说可以只用流体的速度来判断管中流体的流动形态，当流速低于某一具体数值是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否,在什么条件下可以用流速来判断流体的流动形态？答：不对。????,,,Reudf?，仅通过流体的速度来判断流体流型是不合理的。只有对某一确定的流体，在相同的条件下，在一定的管径内流动时，才可以用流速u来判断流体的流动形态。
实验1 单项流动阻力测定
（1）启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。
（2）作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。
（3）流量为零时，U形管两支管液位水平吗？为什么？
答：水平，当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方Z1?P1?g?Z2?p2?g,当p1?p2时,Z1?Z2
（4）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。
（12）离心泵送液能力，为什么可以通过出口阀调节改变？往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法？为什么？
答：离心泵送液能力可以通过调节出口阀开度来改变管路特性曲线，从而使工作点改变。往复泵是正往移泵流量与扬程无关。若把出口堵死，泵内压强会急剧升高，造成泵体，管路和电机的损坏。
（15）测试时为什么要取同一时刻下的瞬时数据？
答：流体流动时，由于诸种原因，各参数的值是波动的，为了减少误差，应取瞬时值、即同时读数。
（18）影响流动型态的因素有哪些？用Re判断流动型态的意义何在？
答：影响流动类型的因素有：内因：流动密度?、粘度?；外因：管径d、流速u,即Re?du??。用
它判断流动类型，什么样的流体、什么样的管子，流速等均适用，这样，就把复杂问题简单化了，规律化了，易学、易用易于推广。
实验2离心泵特性曲线的测定
⑴ 为什么启动离心泵前要向泵内注水？如果注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因？ 答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。如果注水排完空气后还启动不起来。①可能是泵入口处的止
逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。②电机坏了，无法正常工作。
⑵ 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？
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。
⑶ 离心泵特性曲线测定过程中Q?0点不可丢，为什么？
答：Q=0点是始点，它反映了初始状态，所以不可丢。丢了，做出来的图就有缺憾。
⑷ 启动离心泵时，为什么先要按下功率表分流开关绿色按钮？
答：为了保护功率表。
⑸ 为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其它方法调节泵的流量？
答：调节出口阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的工作点，可以调节其流量。这种方
法优点是方便、快捷、流量可以连续变化，缺点是阀门关小时，增大流动阻力，多消耗一部分能量、不很经济。也可以改变泵的转速、减少叶轮直径，生产上很少采用。还可以用双泵并联操作。 ⑹ 正常工作的离心泵，在其进口管上设置阀门是否合理，为什么？
答：不合理，因为水从水池或水箱输送到水泵靠的是液面上的大气压与泵入口处真空度产生的压强
差，将水从水箱压入泵体，由于进口管，安装阀门，无疑增大这一段管路的阻力 而使流体无足够的压强差实现这一流动过程。
⑺ 为什么在离心泵进口管下安装底阀？从节能观点看，底阀的装设是否有利？你认为应如何
改进？
答：底阀是单向止逆阀，水只能从水箱或水池抽到泵体，而绝不能从泵流回水箱，目的是保持泵内
始终充满水，防止气缚现象发生。从节能观点看，底阀的装设肯定产生阻力而耗能。既不耗能，又能防止水倒流，这是最好不过的了。
⑻为什么停泵时，要先关闭出口阀，再关闭进口阀？
答：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。
⑼ 离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关？
答：离心泵的特性曲线与管路无关。当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和
流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关。
⑽ 为什么流量越大，入口处真空表的读数越大，而出口处压强表的读数越小？
答：流量越大，需要推动力即水池面上的大气压强与泵入口处真空度之间的压强差就越大。大气压不
变，入口处强压就应该越小，而真空度越大，离心泵的轴功率N是一定的N=电动机输出功率=
?? ， 当N=恒量， Q 电动机输入功率×电动机效率，而轴功率N又为： N?Ne???QH??102
⒁ 离心泵采用蜗牛形泵壳，叶轮上叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反。试定性解释以上两部 件采用此种结构的理由。
答：蜗牛形泵壳，既减少流体动能的损失，又将部分动能轴化为静压能。叶片弯曲方向
与叶轮旋转方向相反，是为了减轻叶片承受液体的冲击力，以免损坏。
⒂ 离心泵铭牌上标的参数是什么条件下的参数？在一定转速下测定离心泵的性能参数及特 性曲线有何实际意义？为什么要在转速一定的条件下测量？
答：离心泵铭牌上标出的性能参数是指该泵运行时效率最高点的性能参数。因为Q12?n1n2，
H1H2??n1n2?2，N1N2??n1n2?3根据以上比例定律，转速对Q、H、N均有影响。只有转速一定，离心泵性能曲线才能确定。
⒃ 扬程的物理意义是什么？
答：它是指离心泵对单位重量（1N）的液体能提供的有效能量，其单位为m。即把1N重的流体从基
准水平面升举的高度。
⒄ 泵的效率为什么达到最高值后又下降？
??当N不变时Q?H?当Q升高超过设计点后，Q与H的乘积就会减少所以效答：由N?Ne???QH??102
率会下降。
⒅ 离心泵特性曲线测定时，两转子流量计如何使用？为什么？
答：两转子流量计开一关一，轮流使用，因为大流量会把小转子冲击到最上面，损坏转子流量计。 ⒆ 启动泵前，为什么先切断排出管路测压口至压强表的通路？如何切断？
答：为保护压强表的指针，用夹子夹住通往压强表的管子。
⒇ 记录实验数据时，为什么同时取瞬时值？
答：因为流量在波动，各表上读数均在波动，为减少误差，必须同时读数取瞬时值。
实验5 板框压滤机过滤常数的测定
在恒压过滤中，你的实验数据第一点是否有偏高或偏低现象，原因如何，如何对待这异常数据？
答：有偏高现象。可能是因为仪器中有一定存液，或实验开始时数据记录出现偏差。
（数据处理时舍弃该数值，不确定对不对哦）
过滤过程中，搅拌可以停吗？为什么？
答：不可以。搅拌使滤液混合均匀，本身滤液粘度较大，若不搅拌，会滤液沉淀，影响过滤效果。
不可以，搅拌可使滤液混合均匀，有利于过滤。如果搅拌停止，颗粒沉降到搅拌釜会损坏仪器。
若操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样的滤液时，其过滤时间是否缩短了一半？
答：由K=2k△p1-s知，k为常数，操作压力增加一倍，K值增加幅度小于一倍。要得到同样的滤液时，其过滤时间大于原所需时间的一半。
过滤开始时，为什么滤液是浑浊的？
答：因为刚开始滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是浑浊的。一段时间后，待过滤液中的固体会填满滤布上的空隙，从而使固体颗粒不能通过滤布，此时液体就会变得清澈（即开始过滤是滤饼厚度不够） MgCO3微溶于水，其水溶液为乳浊液，故过滤开始时，滤液是浑浊的。
如果过滤液的粘度比较大，你考虑用什么方法改善过滤速率？
答：增加过滤速度,可采取的措施有：添加助滤剂，控制过滤温度，选择合适的过滤介质，控制滤饼厚度。
（1）使用助滤剂，改善滤饼特性；（2）加热滤浆，降低滤液粘度；（3）使用絮凝剂，改 变颗粒聚集状态；（4）限制滤饼厚度，降低过滤阻力
板框次序装错了，可能出现哪些后果？
答：可能会造成无法过滤，仪器损坏。
实验6 离心泵实验
离心泵的主要部件及其功能？
答: 主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。
叶轮：其作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能（主要是静压能）。
泵壳：其作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效的转化为静压能，泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。
轴封装置：其作用是防止泵壳内的液体沿轴漏出或外界气体漏入泵壳内。
为什么要先灌泵？
答：离心泵在启动前未充满液体，则泵内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小，此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体。所以要灌泵。就是气缚嘛。
离心泵开启前为什么要关出口阀？
答：由于在系统启动时，管路常常为空管，没有管阻压力，会偏大流量运转，常常出现泵振动、 噪声，甚至电机超负荷运转，将电机烧毁。
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。
离心泵流量的调节方式有那些？工业生产上常采用哪种方式进行流量调节？
答： 泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到，工业生产上常采用的调节方式就是
增加变频装置。
（1）通过出口阀门的开度大小来进行调节。 （2） 通过泵出入口跨线开度大小来调节。 （3） 通过更换过流元件来调节。 （4） 安装电机变频器，通过变频器调节机泵转数，进行流量调节。 工业生产上常采用通过控制阀来调节流体流量或者增加变频装置。
什么是离心泵的气蚀现象、气缚现象，怎样解决？
答：如果离心泵在启动之前未充满液体，则泵内一部分空间被空气充满，由于空气的密度小，叶 轮旋转产生的离心力小，致使液体难以吸入，此时叶轮虽然在旋转，却不能输送液体，并产生噪声， 这种现象称为“气缚” 。 气蚀是指当离心泵入口处压强低于液体在当地条件下的饱和蒸汽压， 被吸入的流体在泵的入口处 被气化，从低压区进入高压区，出现局部真空。周围的液体以极大的速度填补气泡凝结后出现的空 间，产生很大的冲击力，损毁泵
壳和叶轮。
解决气缚现象的方法： （1）启泵前，对泵进行灌泵排气，排除泵壳内积存的空气。 （2）定期清洗过滤网 （3）做好壳体的密封工作
解决气蚀现象的方法： （1）降低泵进口温度，适当调节循环冷却水的开度 （2）调节入口液位至正常范围 （3）疏通入口管路 （4）处理吸入管线泄漏点 （5）清洗入口过滤器
实验7 干燥实验
在70~80℃的空气流中干燥，经过相当长的时间，能否得到绝干物料？为什么？通常要获得绝干物料采取什么方法？ 答：不能，相当一部分时间后会达到平衡，即达到平衡含水量，而平衡含水量对应的湿度不为0；为得到绝干物料可以把物料磨成粉末增大干燥面积，也可以换用其他的干燥设备。
测定干燥速率曲线有何意义？它对设计干燥器及指导生产有什么帮助？
答：研究干燥速率曲线，可以据此使干燥速度控制在恒定干燥阶段，防止被干燥物裂开等不希望出现的情况发生。 使用废气循环对干燥作业有什么好处？干燥热敏性物料或易变性、开裂的物料为什么多使用废气循环？怎么样调节新鲜空气和废气的比例？
答：节约能源，提高热效率，同时有利于维持干燥介质的温度和湿度不变。在干燥热敏性物料或易变性、开裂的物料使用废气循环可以降低干燥介质的温度及提高干燥介质的湿度，降低干燥速率防止物料经过高的温度变质。 为什么在操作过程中要先开始开鼓风机送风后再开电热器。
答：干燥器内必须有空气流过才能开启加热，防止干烧损坏加热器，出现事故。
实验10 填料式精馏塔的操作
在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？
答：馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。
改变塔釜加热电压，对塔顶产品质量有何影响？
答:塔釜电压改变，会使上升蒸汽流温度发生改变，从而使塔顶产品的组成发生改变。
如何判断精馏塔内的操作是否正常合理？
答：看显示的温度是否正常。
如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？
塔顶温度上升至设定的80摄氏度后，在一个较小的范围内波动，即处于稳定状态。另一种答案，若塔顶温度恒定，则塔内操作处于稳定状态，因为温度恒定，则塔顶组成恒定。
如果乙醇溶液中含有少量甲醇则会给比重法测定乙醇浓度带来何种影响？
答：甲醇的密度比乙醇大，若溶液中混有甲醇，则溶液的密度会变大，使测量的乙醇溶液的浓度变小。
篇三：化工原理答案第三版思考题陈敏恒
第一章 流体流动
问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?
答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?
答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3．分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?
答4． 静压强的特性： ①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
-32问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10m，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；
(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？
答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；
外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。题5附图题6附图
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6. 图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由)
答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?
答7．由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。 问题8. 什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段?
答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。
问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?
答9．重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
问题10. 如图所示，水从小管流至大管，当流量V、管径D、d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R’的大小关系如何？为什么？.(可忽略粘性阻力损失)
答10．R=R’，因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。
题10附图 题11附图
问题11. 理想液体从高位槽经过等直径管流出。考虑A点压强与B点压强的关系，在下列三个关系中选择出正确的：
(1)pB < pA
(2)pB = pA+ρgH
(3)pB > pA
答11．选（1）pB<pA；因为管道出口通大气，出口压力等于pA，而B处的位置比出口处高，所以，压力较低。
问题12. 层流与湍流的本质区别是什么?
答12．是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 问题13. 雷诺数的物理意义是什么?
答13．惯性力与粘性力之比。
问题14. 何谓泊谡叶方程? 其应用条件有哪些?
答14．△P=32μuL/d2 。不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。 问题15. 何谓水力光滑管? 何谓完全湍流粗糙管?
答15．当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。在Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
问题16. 非圆形管的水力当量直径是如何定义的? 能否按uπde2 /4计算流量?
答16．定义为4A/Π。不能按该式计算流量。
问题17. 在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?
答17．因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
问题18. 如附图所示管路，试问：
(1) B阀不动(半开着)，A阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1－h2)如何变化？
(2) A阀不动(半开着)，B阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1－h2)如何变化？
题18附图 题19附图
答18．(1)h1下降，h2下降，(h1-h2)下降；(2)h1上升，h2上升，(h1-h2)下降。
问题19. 图示的管路系统中，原1, 2 ,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V1, V2, V3将如何变化？
答19．qV、qV1下降，qV2、qV3上升。
问20. 是否在任何管路中, 流量增大阻力损失就增大; 流量减小阻力损失就减小? 为什么? 答20．不一定，具体要看管路状况是否变化。
第二章 流体输送机械
问题1. 什么是液体输送机械的压头或扬程?
答1．流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
问题2. 离心泵的压头受哪些因素影响?
答2．离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。
问题3. 后弯叶片有什么优点? 有什么缺点?
答3．后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。这是它的优点。 它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。 问题4. 何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?
答4．因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。 灌泵、排气。 问题5. 影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?
答5．离心泵的特性曲线指Hｅ～qV，η～qV，Pａ～qV。影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。
问题6. 离心泵的工作点是由如何确定的? 有哪些调节流量的方法?
答6．离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。
调节出口阀，改变泵的转速。
问题7. 一离心泵将江水送至敞口高位槽, 若管路条件不变, 随着江面的上升,泵的压头He, 管路总阻力损失Hf, 泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？ 答7．随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压头下降，阻力损失增加；随着江面的上升，管路压力均上升，所以真空表读数减小，压力表读数增加。 问题8. 某输水管路, 用一台IS50-32-200的离心泵将低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽, 阀门开足后, 流量仅为3m3/h左右。现拟采用增加一台同型号的泵使输水量有较大提高, 应采用并联还是串联? 为什么?
3答8．从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3m、qV=0点和H=13m、qV=3m/h点，显然，
管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。
问题9. 何谓泵的汽蚀? 如何避免"汽蚀"?
答9．泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象。
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量；通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。
问题10. 什么是正位移特性?答10．流量由泵决定，与管路特性无关。 问题11．往复泵有无"汽蚀"现象？
答11．往复泵同样有汽蚀问题。这是由液体汽化压强所决定的。
问题12. 为什么离心泵启动前应关闭出口阀, 而旋涡泵启动前应打开出口阀？
答12．这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率负荷最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；而旋涡泵在大流量时功率负荷最小，所以在启动时要开启出口阀，使电机负荷最小。
问题13. 通风机的全风压、动风压各有什么含义? 为什么离心泵的 H 与ρ无关, 而风机的全风压PT 与ρ有关?
答13．通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。 因单位不同，
压头为m，全风压为N/m，按ΔP=ρｇｈ可知ｈ与ρ无关时，ΔP与ρ成正比。
问题14. 某离心通风机用于锅炉通风。如图a、b所示, 通风机放在炉子前与放在炉子后比较, 在实际通风的质量流量、电机所需功率上有何不同?为什么
? 2
题14 附图
答14．风机在前时，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大；
风机在后时，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小。
第三章 液体搅拌
问题1. 搅拌的目的是什么?答1．混合(均相)，分散(液液，气液，液固)，强化传热。 问题2. 为什么要提出混合尺度的概念?
答2．因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面。
问题3. 搅拌器应具备哪两种功能?
答3．①产生强大的总体流动，②产生强烈的湍动或强剪切力场。
问题4. 旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器, 各有什么特长和缺陷?
答4．旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。
问题5. 要提高液流的湍动程度可采取哪些措施?
答5．①提高转速。②阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性。③装导流筒，消除短路、消除死区。
问题6. 大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线? 为什么？
答6．只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。 问题7. 选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么?答7．混合效果与小试相符。
第四章 流体通过颗粒层的流动
问题1. 颗粒群的平均直径以何为基准? 为什么?
答1．颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。
因为颗粒层内流体为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。
问题2. 数学模型法的主要步骤有哪些?
答．数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验，实验定模型参数。 问题3. 过滤速率与哪些因素有关?
答3．过滤速率u=dq/dη=ΔP/rθμ(q+qe)中，u与ΔP、r、θ、μ、q、qe均有关。 问题4. 过滤常数有哪两个? 各与哪些因素有关? 什么条件下才为常数?
答4．K、qe为过滤常数。K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe 与过滤介质阻力有关。恒压下才为常数。
问题5. ηopt 对什么而言?
答5．ηopt 对生产能力(Q=V/Ση)最大而言。Q在V～η图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为ηopt 。
问题6. 回转真空过滤机的生产能力计算时, 过滤面积为什么用Ａ而不用Ａθ？该机的滤饼
厚度是否与生产能力成正比？
答6．考察方法是跟踪法，所以过滤面积为Ａ，而θ体现在过滤时间里。
不，滤饼厚度δ与q?K??qe2?qe成正比，例如，转速愈快，生产能力愈大，而滤饼n
愈薄。
问题7．强化过滤速率的措施有哪些？
答7．强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构；②改变颗粒聚集状态；③动态过滤。
第六章 传热
问题1. 传热过程有哪三种基本方式?答1．直接接触式、间壁式、蓄热式。 问题2. 传热按机理分为哪几种? 答2．传导、对流、热辐射。 问题3. 物体的导热系数与哪些主要因素有关? 答3．与物态、温度有关。
问题4. 流动对传热的贡献主要表现在哪儿?答4．流动流体的载热。
问题5. 自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?
答5．加热面在下，制冷面在上。
问题6. 液体沸腾的必要条件有哪两个? 答6．过热度、汽化核心。
问题7. 工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作? 为什么?
答7．核状沸腾状态。 以免设备烧毁。
问题8. 沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手?
答8．改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面张力。 问题9. 蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体? 答9．避免其积累，提高α。
问题10. 为什么低温时热辐射往往可以忽略, 而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式? 答10．因Q与温度四次方成正比，它对温度很敏感。
问题11. 影响辐射传热的主要因素有哪些?
答11．温度、黑度、角系数（几何位置）、面积大小、中间介质。
问题12. 为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数？
答12．①相变热远大于显热；②沸腾时汽泡搅动；蒸汽冷凝时液膜很薄。
问题13. 有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。将刚烧开的水同时充满两壶。实测发现，陶壶内的水温下降比银壶中的快，这是为什么？
答13．陶瓷壶的黑度大，辐射散热快；银壶的黑度小，辐射散热慢。
问题14. 若串联传热过程中存在某个控制步骤, 其含义是什么?
答14．该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤所决定。 问题15. 传热基本方程中, 推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些?
答15．K、qm1Cp1、qm2Cp2沿程不变；管、壳程均为单程。
问题16. 一列管换热器，油走管程并达到充分湍流。用133℃的饱和蒸汽可将油从40℃加热至80℃。若现欲增加50%的油处理量，有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法，以保持油的出口温度不低于80℃，这个方案是否可行？答16．可行。 问题17. 为什么一般情况下, 逆流总是优于并流? 并流适用于哪些情况?
答17．逆流推动力Δtm大，载热体用量少。热敏物料加热，控制壁温以免过高。 问题18. 解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个?
答18．传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式。
问题19. 在换热器设计计算时，为什么要限制Ψ大于0.8？
答19．当Ψ≤0.8时，温差推动力损失太大，Δtm小，所需A变大，设备费用增加。
第五章 颗粒的沉降和流态化
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