化工基础实验复习剖析.ppt

* 实验一阻力测定思考题： ①本实验用水为工作介质做出的λ一Re曲线，能否适用于空气、石油等其它流体？ 可以。严格来说只适用于牛顿型流体。 测压导管的粗细和长短改变时，流动阻力hf及摩擦阻力系数λ的值有无变化？如何变化？ hf –l 正比关系 hf –d -4 反比关系 无关 正比 滞流： 石油属于非牛顿型流体？ 石油不是单相流体？ 摩擦系数的影响因素 光滑管： 湍流 粗糙管： 层流时： 3×103＜Re＜106 3×103＜Re＜105 Re＜2000 λ与d 关系？ 正比 ②在测量数据前为什么要将设备中的空气排净，怎样才能迅速排净？ 解答要点：保证单相流体；加大流量，赶跑系统内气泡。 ③根据所得到lgλ-lgRe曲线，讨论滞流区、过渡区、湍流区lgλ-lgRe曲线呈现何种变化规律？Lgλ-lgRe的关系有无出现直线的情况？若有，其直线的斜率是多少？是否与理论值一致？ 答案要点：滞流区 为一段直线，斜率为-1 过渡区 无规律 湍流区 随Re增大而非线性地逐步下降；若Re足够大则进入完全湍流区，lgλ-lgRe为水平直线 ，取决于相对粗糙度的大小。 ④本实验结果与有关教材的摩擦系数图是否相吻合？若吻合，应该是图中的哪条曲线？为什么？ 直线 实验二传热思考题： ①列出本次实验回归得到的光管、螺旋槽管传热准数关联式，并与文献上的准数关联式作对比和讨论。 文献中公认的关联式：圆形直管 螺旋管 ②空气侧传热膜系数α空气的测取除通过测定K间接进行测定外，能否利用管壁温等数据直接计算？若能，请利用壁温数据计算之；同时计算蒸汽侧传热膜系数α蒸汽(h蒸汽) ，比较α蒸汽与α空气的数量级大小；计算不忽略管壁热阻和蒸汽冷凝侧热阻时的总传热系数K，对比经简化处理后得到的总传热系数误差情况。 ③对比光管、螺旋槽管的传热效果，讨论强化传热有哪些途径和方法。 实验三 离心泵实验 （1）测定正常离心泵的特性曲线，为什么流量仅靠调节出口阀来改变，而不用进口阀来调节？ 解答要点：避免气蚀 （2）用天大装置测定正常离心泵性能曲线的实验数据表明：在不太大的出口流量范围内离心泵进口真空度不变，且都为0；只是在出口大流量时真空度才有少许的变化。这些实验数据正常吗？试分析原因。 解答要点：从进口管速大小的变化考虑 出口流量不太大，进口管流速不大，造成的摩擦损失小； 同时循环水槽液面高于进口管会形成一定的正压，两方面作用的结果进口管不会产生真空。 但当流量超过某个值，使得进口管路产生的摩擦损失大于水槽液面与进口管形成的液面差时，产生真空。 （3）离心泵一般是在全关出口阀门后方可启动，泵启动后如果出口阀不开启，离心泵出口压力是否会不断上升？ 解答要点：叶轮转速恒定；动能恒定；静压能恒定 （4）什么是气蚀？本实验装置发生气蚀时出现哪些现象？ 解答要点：概念；现象 实验四 吸收实验 （1）水吸收氨气的过程是气膜控制，还是液膜控制？为什么？ 解答要点：从溶解度系数大小考虑 （2）对气膜控制的吸收过程，气量及喷淋量改变时吸收速率如何变化？结合实验结果，讨论、比较、总结气膜控制的吸收过程在气量及喷淋量变化时总传质系数的变化规律，对气量变化敏感些还是对喷淋量变化更敏感？ 解答要点：从实验结果出发进行讨论 气膜控制：对气量变化敏感 液膜控制：对喷淋量变化敏感 （3）综合性问题讨论。 在实验第（二）部分水吸收CO2物系吸收过程为什么不用气相推动力、而是用液相推动力的形式计算总体积传质系数？试考虑用液相推动力的形式计算水吸收氨的总传质系数的处理过程；列出计算过程和结果；与实验第（一）部分的处理方法作比较，从中得到什么结论？ 解答要点：水吸收二氧化碳过程属于液膜控制，吸收阻力主要集中在液膜内，用液相推动力的形式计算得到的总传质系数与液膜侧的传质分系数大体相等、单位一致，计算结果直观。 水吸收氨属气膜控制的吸收过程 气膜 阻力 液膜 阻力 实验数据：qV,1=12M3h-1；q′V,1=0.9M3h-1；X1=0.002055；X2=0；m=1.01291； qn,L=2.771kmol.h-1； qn,V=0.0863kmol.h-1；Ω＝0.00968m2 ； z＝0.735m 用液相推动力求水吸收氨的总传质系数： 数值上差一个相平衡常数m。 Y1=0.06874；Y2=0.00275； 实验五 精馏实验 1、影响精馏塔操作