千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦化工原理實驗思考題參考答案2022試驗一：流體流淌形態(tài)的觀看與測定

1、影響流體流淌型態(tài)的因素有哪些？

主要有流體的物理性質(zhì)如密度、粘度、流速和流體的溫度，管子的直徑、外形和粗糙度等。

2、假如管子不是透亮?????的，不能直接觀看來推斷管中的流體流淌型態(tài)，你認為可以用什么方法來推斷？可通過測試流體的流量求出其平均流速，然后求出Re，按照Re的大小范圍來推斷。

3、有人說可以只用流速來推斷管中流體流淌型態(tài)，流速低于某一詳細數(shù)值時是層流，否則是湍流，你認為這種看法對否？在什么條件下可以由流速的數(shù)值來推斷流淌型態(tài)？

這種看法不確切，由于惟獨管子的尺寸和流體的基本外形確定不變的狀況下，此時Re的大小只與流速有關(guān)，可以直接采納流速來推斷。

試驗二柏努利方程試驗

1、關(guān)閉閥A，各測壓管旋轉(zhuǎn)時，液位高度有無變化？這一現(xiàn)象說明什么？這一高度的物理意義又是什么？關(guān)閉閥A，各測壓管旋轉(zhuǎn)時，液位高度無變化；液位高度代表各測壓點的總能量，即位壓頭、靜壓頭之和，這一現(xiàn)象說明，流速為0，各點總能量不變，守恒.

2、點4的靜壓頭為什么比點3大？

點3的位置較點4高一些，即H3位>H4位,兩點的總壓頭相等,H3靜H'？為什么距離水槽越遠，（H－H'）的差值越大？這一差值的物理意義是什么？

H代表閥門關(guān)閉時（u=0）時的液位高度，即為該測壓點的總壓頭，為高位槽的高度H0（基準面的總壓頭），H’為閥門打開時（u>0）時測壓孔正對水流方向的液位高度，H‘=靜壓頭＋動壓頭＋位壓頭，因為流體的流淌產(chǎn)生一定的阻力損失Hf，造成總壓頭的降低，因此H>H’。

H-H’=Hf，即為損失壓頭，阻力損失與管子的長度成正比，因此距離水槽越遠，（H－H'）的差值越大。

5、測壓孔正對水流方向，開大閥A流速增大，動壓頭增大，為什么測壓管的液位反而下降？

測壓孔正對水流方向，H”=靜壓頭＋動壓頭＋位壓頭=H0-Hf，開大閥A流速增大，動壓頭增強，因為Hf與流速的平方成正比，流速增強，Hf增強，即部分靜壓頭轉(zhuǎn)化為阻力損失，H0（基準面的總壓頭）不變時，測壓點總壓頭削減，測壓管的液位反而下降.

6、將測壓孔由正對水流方向轉(zhuǎn)至與水流方向垂直，為什么各測壓管液位下降？下降的液位代表什么壓頭？1、3兩點及2、3兩點下降的液位是否相等？這一現(xiàn)象說明什么？

測壓孔正對水流方向，H”=靜壓頭＋動壓頭＋位壓頭；將測壓孔與水流方向垂直，H”’=靜壓頭＋位壓頭,測壓管液位下降。

H”-H’’’=H動，下降的液位代表該測壓點的動壓頭。

1、3兩點下降的液位高度相等，

2、3兩點下降的液位不相等，由于管1和3的直徑相等，H動相等；而管2,3的直徑不相等，H動不相等。

說明采納上述辦法可以測試管內(nèi)某點的動壓頭，從而測試其點速度。

7、在不轉(zhuǎn)變閥A開度的狀況下，（1

H'''－3H'''）表示什么？（2H'''－3H'''）表示什么？H'''為測壓孔與水流方向垂直，液位高度，H'''=靜壓頭＋位壓頭=動動H--HH''f0=-HH；H1動=H3動，因

此，1

H'''－3H'''=Hf1-3,代表從1點到3點的阻力損失。（2

H'''－3H'''）=（H0-H0-2-H2動）-（H0-H0-3-H3動）=Hf2-3+（H3動-H2動）

三．離心泵特性曲線

1.離心泵在啟動之前為什么要引水灌泵？

離心泵在啟動過程中若泵殼內(nèi)混有空氣，則泵殼內(nèi)的流體在隨電機作離心運動產(chǎn)生的負壓不足以使液體吸入泵殼內(nèi)，稱為離心泵的“氣縛現(xiàn)象”，因此，啟動前需要灌水排氣。

2.為什么離心泵啟動之前要關(guān)閉出口閥門？

當流體流量最小時，離心泵的軸功率最小，啟動電流小，庇護電機。

3.為什么調(diào)整離心泵的出口閥可調(diào)整流量，若在進口管上設(shè)置閥門調(diào)整流量是否合理？

離心泵工作時的流量和揚程由工作點打算的，離心泵的工作點是離心泵的特性曲線和管路特性曲線的交點；在離心泵轉(zhuǎn)速一定時，調(diào)整泵的出口閥就相當于調(diào)整流體管路的局部阻力，從而轉(zhuǎn)變管路的特性曲線和工作，因此可調(diào)整流量。

它的優(yōu)缺點：優(yōu)點為調(diào)整流量快捷簡便，且流量可延續(xù)變化，適合于化工延續(xù)生產(chǎn)的特點；缺點：當閥門關(guān)小時，因流淌阻力加大，需要額外多消耗一部分能量，不經(jīng)濟。

此外，也可以采納轉(zhuǎn)變離心泵轉(zhuǎn)速的辦法，轉(zhuǎn)變泵特性曲線，從而轉(zhuǎn)變工作點舉行流量的調(diào)整。

在進口管設(shè)閥門調(diào)整流量不合理，若進口閥沒有徹低打開，產(chǎn)生較大的局部阻力，可能會導(dǎo)致泵殼內(nèi)吸入的液體在吸入口處因壓強減小而汽化，給泵殼內(nèi)壁帶來巨大的水力沖擊，損壞泵殼，產(chǎn)生“氣蝕”現(xiàn)象。

4.為什么離心泵在進口管下安裝底閥，從節(jié)能來看，底閥的安裝是否有利？

離心泵的底閥是單向閥，可防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出，安裝底閥后，管路的流淌阻力將增大，底閥的安裝對節(jié)能是不利的，可將離心泵安裝在液面以下。

5.什么狀況下會發(fā)生“氣蝕”現(xiàn)象？

離心泵安裝高度不合理、進口閥沒有全開時，或者吸入管路局部阻力過大時，將導(dǎo)致泵進口壓力過低，當進口壓力降至被輸送液體在該溫度下對應(yīng)的飽和蒸汽壓時，將發(fā)生汽化，給泵殼內(nèi)壁帶來巨大的水力沖擊，產(chǎn)生“氣蝕”現(xiàn)象。

6.隨著流量的變化，泵的真空表和壓力表的數(shù)據(jù)有什么變化邏輯？

分離在儲槽和壓力表、真空表處列伯努利方程，隨著流量增大，阻力增強，出口和進口處的肯定壓力都削減的，壓力表讀數(shù)降低，真空表讀數(shù)變大。

7.引水灌泵后，啟動離心泵，如發(fā)覺流量較小應(yīng)如何處理？

全開進口閥和出口閥，觀看流量是否會變大，假如仍沒變化，說明引水灌泵時沒有灌滿泵，存在“氣縛”現(xiàn)象，應(yīng)關(guān)閉離心泵重新舉行引水灌泵。

8.在本試驗中，打開電機后，不出水，可能的緣由？

①未開出口閥

②未開進口閥

③開電機前沒有引水灌泵

四．管道阻力的測定

1.流體直管內(nèi)的雷諾數(shù)與在局部管件的雷諾數(shù)是否相同？

相同，按照雷諾數(shù)計算公式Re

duρ

μ

=，在相同流體相同溫度的狀況下，流體的粘度μ和密度

ρ相同，又因為在彎管和直管中管徑d及流量Q相同，所以流速u一樣，Re相同。

2、流體在光潔直管內(nèi)的阻力損失與在粗糙直管內(nèi)的阻力損失是否相同？

不一定，流體的阻力損失計算公式為

22udlhfλ=，其中阻力系數(shù))(Re,~dfελ，阻力系數(shù)是否與相對粗糙度有關(guān)，還依靠于Re的大小。

在層流區(qū)Re小于2000，阻力損失只與Re有關(guān)，

在過渡區(qū)阻力損失與Re和相對粗糙度有關(guān)，而在徹低湍流區(qū)，阻力損失便取決于直管的相對粗糙度dε

。

1、如何推斷試驗過程已經(jīng)穩(wěn)定，影響試驗的主要因素是什么？

水蒸汽的壓力、冷空氣進出口溫度差，體積流量等參數(shù)在一段時光內(nèi)基本不變，說明試驗過程已穩(wěn)定。

影響試驗的因素有：①不凝性氣體沒有排盡：②冷凝水沒有準時排出：③蒸汽壓強波動過大

2、影響α的主要參數(shù)是什么？空氣溫度不同是否有不同的關(guān)聯(lián)式？

影響α的主要參數(shù)有流體流淌形態(tài)與流速，流體本身的物理性質(zhì)如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、密度、膨脹系數(shù)等，.傳熱過程有無相變化，傳熱溫度，設(shè)備結(jié)構(gòu)（壁面的外形、羅列方式和尺寸等。普通采納???

???=λμμρλαpcdufd,舉行關(guān)聯(lián)對于關(guān)聯(lián)式RePrmnNuA=，空氣的溫度只會影響Re，Pr的詳細數(shù)值,進而影響α，不會影響A，m,對關(guān)聯(lián)式?jīng)]有影響。關(guān)聯(lián)式的影響因素主要是換熱器的結(jié)構(gòu)，流體流型，有無相變等。

3、強化傳熱過程有哪些途徑？

①增大傳熱面積

②增大冷空氣和水蒸氣的溫差

③增大總傳熱系數(shù)K，如將光潔管改為螺紋管

4、在蒸汽冷凝時，若存在不凝性氣體，你認為將會有什么變化？應(yīng)當實行什么措施？

因為空氣的傳熱膜系數(shù)遠遠小于飽和水蒸汽的傳熱膜系數(shù)，因此不凝性氣體（主要是空氣）的存在相當于增強了一項熱阻，會大幅度降低了傳熱速率。因此在試驗前必需打開排氣閥排出冷凝管中的不凝性氣體。

5、影響傳熱系數(shù)K的因素有那些？

①傳熱過程兩側(cè)流體的種類

②冷空