化工原理試驗(yàn)思考題答案56856

1、歡迎共閱化工原理實(shí)驗(yàn)思考題實(shí)驗(yàn)一：柏努利方程實(shí)驗(yàn)1. 關(guān)閉出口閥，旋轉(zhuǎn)測(cè)壓管小孔使其處于不同方向（垂直或正對(duì)流向），觀測(cè)并記錄 各測(cè)壓管中的液柱高度H并回答以下問(wèn)題：（1）各測(cè)壓管旋轉(zhuǎn)時(shí)，液柱高度H有無(wú)變化？這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？這一高度的物 理意義是什么？答：在關(guān)閉出口閥情況下，各測(cè)壓管無(wú)論如何旋轉(zhuǎn)液柱高度 H無(wú)任何變化。這一現(xiàn)象,I | 1 I_2可通過(guò)柏努利方程得到解釋?zhuān)寒?dāng)管內(nèi)流速 u=0時(shí)動(dòng)壓頭H動(dòng)二U =0,流體沒(méi)有運(yùn)動(dòng)就不存在阻力，即工hf=0,由于流體保持靜止?fàn)顟B(tài)也就無(wú)外功加入，既 We=0，此時(shí)該 式反映流體靜止?fàn)顟B(tài) 見(jiàn)（P31）。這一液位高度的物理意義是總能量（總壓頭）。（2）

2、A、B、C、D E測(cè)壓管內(nèi)的液位是否同一高度？為什么？答：A B C D E測(cè)壓管內(nèi)的液位在同一高度（排除測(cè)量基準(zhǔn)和人為誤差）。這一 現(xiàn)象說(shuō)明各測(cè)壓管總能量相等。2. 當(dāng)流量計(jì)閥門(mén)半開(kāi)時(shí)，將測(cè)壓管小孔轉(zhuǎn)到垂直或正對(duì)流向，觀察其的液位高度H/ 并回答以下問(wèn)題：（1）各H/值的物理意義是什么？答：當(dāng)測(cè)壓管小孔轉(zhuǎn)到正對(duì)流向時(shí) （值指該測(cè)壓點(diǎn)的沖壓頭 （沖；當(dāng)測(cè)壓管小孔轉(zhuǎn)到 垂直流向時(shí)H/值指該測(cè)壓點(diǎn)的靜壓頭 H靜；兩者之間的差值為動(dòng)壓頭 H/動(dòng)=H，沖-H/靜。（2）對(duì)同一測(cè)壓點(diǎn)比較H與"各值之差，并分析其原因。答：對(duì)同一測(cè)壓點(diǎn)H（值，而上游的測(cè)壓點(diǎn)（值均大于下游相鄰測(cè)壓點(diǎn) （值，原因 顯

3、然是各點(diǎn)總能量相等的前提下減去上、下游相鄰測(cè)壓點(diǎn)之間的流體阻力損失 工hf所 致。（3）為什么離水槽越遠(yuǎn)H與H/差值越大？（4）答：離水槽越遠(yuǎn)流體阻力損失 工hf就越大，就直管阻力公式可以看出l 2H f =人，一 與管長(zhǎng)I呈正比。d 2 當(dāng)流量計(jì)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，將測(cè)壓管小孔轉(zhuǎn)到垂直或正對(duì)流向，觀察其的液位高度H并回答以下問(wèn)題：（1）與閥門(mén)半開(kāi)時(shí)相比，為什么各測(cè)壓管內(nèi)的液柱高度 H出現(xiàn)了變化？ 答：從采集的數(shù)據(jù)可以看出，閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的靜壓頭或沖壓頭與半開(kāi)時(shí)相比，各對(duì)應(yīng)點(diǎn) 的壓頭均低于半開(kāi)時(shí)的靜壓頭或沖壓頭，因?yàn)橹惫茏枇f與流速呈平方比（公式3-1）。（2）為什么C、D兩點(diǎn)的靜壓頭變化特別明顯？答：

4、由于測(cè)壓管C、D兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的管道內(nèi)徑小于兩側(cè)為 © 12mm,因此在相同流量的 條件下C、D兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的管道內(nèi)的流速大于兩側(cè)的流速，根據(jù)柏努利方程機(jī)械能守2 2 2恒定律，當(dāng)C、D兩點(diǎn)的動(dòng)能 也二亞 如時(shí)，c、D兩點(diǎn)的靜壓能衛(wèi)如 衛(wèi)業(yè)。此2 22P P外從H f2才直管阻力公式可以看出，' d產(chǎn)生的阻力損失，hf對(duì)c、D兩點(diǎn)的靜壓能也有一定的影響。4.計(jì)算流量計(jì)閥門(mén)半開(kāi)和全開(kāi) A點(diǎn)以及C點(diǎn)所處截面流速大小。 答：注：A點(diǎn)處的管徑d=0.0145(m) ;C點(diǎn)處的管徑d=0.012(m)A點(diǎn)半開(kāi)時(shí)的流速：Vs 422 =23600nd 36 0 0二 0.0 1 4 5O

5、9;08 ：2 =0.1 35 (m/s)A點(diǎn)全開(kāi)時(shí)的流速:C點(diǎn)半開(kāi)時(shí)的流速:C點(diǎn)全開(kāi)時(shí)的流速:Uc全23600泊d3 6 0 0二 0.0 1 425Vsx40.08漢 423600 r 泊 d23600 二 0.012Vs><40.16匯4Vs 40.16 4U A全= 0.1 9 6 5 ( m/s)uc半23600，： ： -：d=0.2 6 9 ( m/s)-0.3 9 3(m/s)3 6 0 0二 0.0 1 21. 根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)測(cè)定的讀數(shù)和觀察流態(tài)現(xiàn)象，列舉層流和湍流臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)的計(jì)算過(guò) 程，并提供數(shù)據(jù)完整的原始數(shù)據(jù)表。答：根據(jù)觀察流態(tài)，層流臨界狀態(tài)時(shí)流量為 90(

6、l/h)體積流量:= 2.5"0°(m3/s)3600流速:雷諾準(zhǔn)數(shù):du'。.。145°.1514"8.7J19731.111 10”Vs25工10"5：<4u = Vs =乙5 iu 4 =0.1514(m/s) A 兀 X0.0145根據(jù)觀察流態(tài)，湍流臨界狀態(tài)時(shí)流量為174 ( l/h)體積流量:必=叮"8310'(m3/s)流速：u，83 104 =0.2 926(9n/s)A-0.0 1 45雷諾準(zhǔn)數(shù)：duP 0.0145 匯 0.29269 漢 998.73彳匚Re338 1 5卩 1.1110同理，

7、根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)測(cè)定的讀數(shù)計(jì)算其余各點(diǎn)的流量、流速和雷諾準(zhǔn)數(shù)如原始數(shù)據(jù)表 所述。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的流態(tài)，層流和湍流臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)值與公認(rèn)值有無(wú)差距？原因何 在？答：略有差距。主要原因在于實(shí)驗(yàn)設(shè)備測(cè)量精度和測(cè)量穩(wěn)定性不高，其次是流態(tài)顯色 墨水的注入量控制不當(dāng)以及人為干擾產(chǎn)生的震動(dòng)等。3 根據(jù)雷諾準(zhǔn)數(shù)表示式，你認(rèn)為在什么條件下可以只用流速來(lái)判斷流動(dòng)型態(tài) (如層流、 湍流)？答：根據(jù)雷諾準(zhǔn)數(shù)的四個(gè)影響因素：d、u p、卩可知，在同一臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置(即 管徑 d,且管子不變)，水的溫度不變(即 水的密度和黏度不變)以及測(cè)試的人為環(huán)境不 變時(shí)，可以依據(jù)前次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷流態(tài)。實(shí)驗(yàn)三管道流體阻力的測(cè)定1 測(cè)得水銀一

8、水差壓計(jì)的讀數(shù)為 Rf (mHg)，證明Rf與阻力的關(guān)系為：Hf=12.6Rf g (J/kg)答：設(shè)環(huán)境溫度為20C，水銀的密度p Hg=13590(kg/m3)水的密度p H2O=998.2(kg/m3)證明如下：HfB Rf g3590 998.2 Rf g=12.6Rf gPb998.2h . ' / - /2. 緊靠孔板流量計(jì)前后測(cè)得的壓差，是否代表流體通過(guò)流量計(jì)的永久阻力損失？為什 么？答：測(cè)得的壓差不代表流體通過(guò)流量計(jì)的永久阻力損失。流量計(jì)測(cè)得的壓差 P 一方面由流體流經(jīng)孔板產(chǎn)生的永久阻力 Pi,另一方面由流體流經(jīng)孔板的流速變化也將產(chǎn) 生一定的阻力 P2。3. 實(shí)驗(yàn)裝置各

9、壓差計(jì)上的“平衡閥”(旁通閥)有何作用？在什么狀況下進(jìn)行開(kāi)啟或 關(guān)閉操作？答：平衡閥用以調(diào)節(jié)壓差計(jì)兩臂液柱的平衡。在實(shí)驗(yàn)裝置啟動(dòng)運(yùn)行或結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，平 衡閥應(yīng)該處在開(kāi)啟狀態(tài)；在實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)空氣是否排凈或測(cè)量阻力數(shù)據(jù)是平衡 閥應(yīng)該處在關(guān)閉狀態(tài)。4. 根據(jù)管道流體阻力測(cè)定的讀數(shù)，列舉 1米直管在某一流量下的阻力Hf和摩擦系數(shù) 入;在某一流量下的局部阻力Hf'和局部阻力系數(shù)Z的計(jì)算過(guò)程，并提供數(shù)據(jù)完整的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表及用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪制一般湍流區(qū)內(nèi) 入Re、uR關(guān)系曲線。答：計(jì)算條件 差壓計(jì)指示液及水的密度：p Hg 13950 kg/m3p cci4 1596 kg/m3實(shí)驗(yàn)溫度 20Cp

10、 H2O 998.2 kg/m3實(shí)驗(yàn)裝置提供的有關(guān)系數(shù)：a =0.3393n=0.1589求實(shí)驗(yàn)裝置流量最大時(shí)一米直管的流體阻力 Hf ；摩擦系數(shù) 入值。t (C)d ( m)L1 ( m)L2 (m)200.0271.002.00阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖表2007年10月25日實(shí)驗(yàn)求實(shí)驗(yàn)裝置流量最大時(shí)兩米直管內(nèi)，截止閥的局部阻力H；局部阻力系數(shù)Z值。R(cmHg)u(m/s)Rf1(cmCCI4)Hf1(J/kg)Rf2(cmHg)Hf2(J/kg)pkg/m3)u(cp)Re入Z80.4003.30567.103.94855.5060.684998.21.00488722.510.019511.11

11、59.0002.81550.602.97740.1043.596998.21.00475559.930.020311.00條件39.9002.29836.302.13628.0530.389998.21.00461679.560.021811.5127.4001.89125.401.49518.7020.118998.21.00450751.070.022611.2617.8001.51217.551.03312.4013.257998.21.00440573.210.024411.6012.0501.23512.700.7478.208.638998.21.00433137.570.0265

12、11.348.2001.0119.100.5356.006.343998.21.00427137.790.028312.415.8500.8476.900.4064.304.501998.21.00422739.620.030512.543.9000.6884.900.2882.852.945998.21.00418454.400.032912.465 如何檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置中的空氣已經(jīng)排凈 ？答：排空氣操作后，在離心泵運(yùn)行的狀態(tài)下，關(guān)閉管路中的流量調(diào)節(jié)閥和各壓差計(jì)上 的平衡閥，觀察各壓差計(jì)上的讀數(shù)為 0是時(shí)，表示系統(tǒng)內(nèi)的空氣已經(jīng)排凈。實(shí)驗(yàn)四 離心泵特性曲線的測(cè)定1. 根據(jù)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的

13、讀數(shù)，列舉某一流量Qi (m3/s)下的實(shí)際揚(yáng)程H ；軸功率N；總效率n的計(jì)算過(guò)程，并提供數(shù)據(jù)完整的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果表和繪制 Q； NQ； n Q特性曲線圖。傳=1答：計(jì)算條件：進(jìn)出口壓力、真空表間的垂直距離 hO=0.125 (n)計(jì)進(jìn)出口管內(nèi)徑 d1 = 0.048 (n) ： d2 = 0.031 根據(jù)電機(jī)編號(hào)1194的效率n與電機(jī)輸入功率(W曲線圖，查得電機(jī)效率 表你列如下。計(jì)算示例：a.功率1二格數(shù)1X C=48X 40=1920 (W) 計(jì)算結(jié)果表你列如下2二 d14丿兀 x2.304=<10'-5.816710-：(n)n電(%數(shù)據(jù)b流速計(jì)算C.揚(yáng)程計(jì)算d.軸功率

14、計(jì)算比= Q“o2d1U2 - Q 4= 5.8167 10-二 9.61 10*3= 3.2 m3/s22H廠 h° 巾 2g1.15漢105 +2.5 漢 1047.712 3.22Ni- II3= 7.71 m3/s= 0.125 亠2匯 9.811000 9.81= 16.9 m二N電機(jī)1L電機(jī)1 一傳= 1920 79.9% e.總效率計(jì)算=1534.08 WN16.9 9.81 5.81671534.08= 62.86%離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果表同理其他數(shù)據(jù)按以上公式計(jì)算得表內(nèi)結(jié)果:X#數(shù)流欠序讀菟量積算儀賣(mài)數(shù)(m3/h)流量Q(l/s )壓力表讀數(shù)(MP

15、a真空表讀數(shù)(MPa功率表 (格數(shù))電機(jī)輸入功率(W電機(jī)效率 n電(%揚(yáng)程H(MHO)軸功率N(W泵總效率 n (%功率表常數(shù)C=40 功率(W)=格數(shù)X C120.945.81670.1150.025048.0192079.916.901534.0862.86220.005.55560.1250.023047.0188079.917.501502.1263.49318.965.26670.1340.021646.0184079.818.041468.3263.48417.664.90560.1460.019045.0180079.818.721436.4062.72517.004.72220

16、.1520.018044.5178079.719.101418.6662.37614.404.00000.1680.015041.5166079.119.961313.0159.65710.183.05000.1890.010238.0152078.521.121193.2052.9688.862.46110.1960.008534.0136077.521.421054.0049.0796.201.72220.2040.007031.0124076.421.85947.3638.97103.190.88610.2060.004027.0108074.421.19803.5222.92110.0

17、00.00000.2090.000023.594072.421.43680.560.002離心泵啟動(dòng)前為何要引水灌泵？若灌泵后仍不能正常運(yùn)行，你認(rèn)為是什么原因？ 答：離心泵啟動(dòng)前引水灌泵，可避免泵腔產(chǎn)生氣膊，也有利于泵進(jìn)口的吸人真空度。倘若灌泵后仍不能正常運(yùn)行，原因有幾個(gè)方面：a底閥銹蝕不能自動(dòng)打開(kāi)，b進(jìn)口管 污物堵塞，c水面上方至泵腔明顯的空氣泄漏點(diǎn)，d泵的安裝高度大于泵的實(shí)際吸入 揚(yáng)程。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所知，泵的輸送水量越大進(jìn)口處的真空度越大，為什么？ 答：根據(jù)示意圖按柏努利方程分析可知：a. 系統(tǒng)流體構(gòu)成有效回路，形成穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，兩截面的位能zo、zi保持不變，大氣壓Po不變,F0/（：

18、g）不變。2 2b. 兩截面間的動(dòng)能Uo和U1將同步提2g 2gc. 0-0 、1-1兩截面間無(wú)外功加入We，即無(wú)有效壓頭He。由于流體的能量損失與動(dòng)能成 正比，2流量越大越大，Hf響應(yīng)增大，2小，即Pi減?。ㄕ婵斩仍龃螅? .能否在離心泵的進(jìn)口管處安裝調(diào)節(jié)閥？為什么？答：不能。因?yàn)樵陔x心泵的進(jìn)口管處安裝調(diào)節(jié)閥，會(huì)增加吸入管路的壓頭損失，也有 出現(xiàn)增加葉輪汽蝕可能性。5兩臺(tái)同型號(hào)的離心泵并聯(lián)，其流量能否增加一倍？若兩泵串聯(lián)，其揚(yáng)程能否增加一 倍？答：由于流量的增大使管路阻力增加，因此兩臺(tái)同型號(hào)的離心泵并聯(lián)后的總流量必然 低于原單臺(tái)泵流量的兩倍。兩臺(tái)泵串聯(lián)操作的總壓頭必然低于單臺(tái)泵壓頭的兩倍。實(shí)

19、驗(yàn)五板框壓濾機(jī)過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定1 據(jù)板框壓濾機(jī)實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩種過(guò)濾條件下的過(guò)濾常數(shù)K和K2;過(guò)濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積 Ve和Vq；過(guò)濾介質(zhì)的當(dāng)量過(guò)濾時(shí)間9 ei和B e2。并提供數(shù) 據(jù)完整的原始數(shù)據(jù)表。答：a.原始數(shù)據(jù)記錄表過(guò)濾介質(zhì)(濾布)直徑d=120mm數(shù)量2塊。 總過(guò)濾面積：A 二2 一0.12 =2.262 104過(guò)濾常數(shù)計(jì)算：100kPa組Ki=2/S =2/46.313 (2.262 X 10-2)210-43=84.4 (m /s)過(guò)濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積：3Ve=|/S= 24.229/46.313= 0.5232 ( m3)(3(m )過(guò)濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液時(shí)間：9 e=V

20、e2/K- A2= 0.5232/84.4 5.116 X 10-42-40.063 /207.3 5.116 X 10=6.339(S)=(ni)A 2=0.022622=5.116 X 10-4120kPa 組K2=2/S A"=2/18.855 5.116 X3=207.3 (m3/s)Ve=I/S= 1.1895/18.855= 0.0632 29 e=Ve2/K - A2= 0.037(S)I r-項(xiàng) 次目 序?qū)嶒?yàn)組數(shù)In壓力(表壓)kPa P1=100kPa P2=120kPa濾液體積V(l)相鄰V差 (1)算術(shù)平均值？( l )過(guò)濾時(shí)間9 (s) 9(s) 9 / V(

21、s/l )過(guò)濾時(shí)間9 (s) 9(s) 9 / V(s/l )10000020.40.40.24.34.310.753.23.28.0030.80.40.68.84.511.256.83.69.0041.20.41.014.55.714.2512.25.413.551.60.41.423.79.223.0019.87.6 :19.062.00.41.840.116.441.0032.312.531.2572.40.42.270.830.776.7548.816.541.2582.80.42.6106.235.488.5068.419.6 :49.0093.20.43.0148.442.2105

22、.592.624.260.50103.60.43.4199.551.1127.75120.227.669.00114.00.43.8260.360.8152.00150.129.974.75124.40.44.2331.371.0177.50181.533.378.50134.80.44.6410.479.1197.75214.833.383.25145.20.45.0498.187.7219.25250.235.488.50155.60.45.4593.895.7239.25288.438.295.50166.00.45.8696.7102.9257.25330.442.0105.00176

23、.40.46.2803.9107.2268.00376.446.0115.00186.80.46.6914.7110.8277.00425.649.2123.00197.20.47.01031.2116.5291.2479.053.4133.50207.60.47.41148.4117.2293.00535.656.6141.502. 在過(guò)濾初始階段，為什么可見(jiàn)濾液是由渾濁變清？答：過(guò)濾介質(zhì)中微孔通道的直徑可能大于懸浮液中部分顆粒直徑，因此，過(guò)濾初期會(huì) 有一些小顆粒穿過(guò)而使濾液渾濁，但是顆粒會(huì)在孔道中迅速地發(fā)生“架橋”現(xiàn)象，使 小于孔道直徑的細(xì)小顆粒也能被攔截，并開(kāi)始形成濾餅，由此濾液變清，過(guò)

24、濾才有效 進(jìn)行。3請(qǐng)闡述板框壓濾機(jī)的優(yōu)、缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。答：板框壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、占地面積較小過(guò)濾面積較小，操作強(qiáng)度 高，適應(yīng)能力強(qiáng)。缺點(diǎn)；間歇操作，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，濾布損耗也比較快。 適應(yīng)與中小規(guī)模的生產(chǎn)場(chǎng)合。4. 實(shí)驗(yàn)板框壓濾機(jī)的操作分哪幾個(gè)階段？答:按實(shí)驗(yàn)要求配制濾漿濾漿攪拌開(kāi)泵將濾漿打入衡壓罐并攪拌組裝板框壓濾機(jī)衡壓罐加壓將濾漿按實(shí)驗(yàn)設(shè)定的壓力打入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾對(duì)設(shè)定的單位濾液量進(jìn)行計(jì)時(shí)并記錄過(guò)濾結(jié)束用衡壓水罐的水對(duì)濾餅進(jìn)行清洗打開(kāi)板框壓濾機(jī)取出濾餅并對(duì)板框壓濾機(jī)及管路進(jìn)行清洗。5. 若操作壓力提高一倍，過(guò)濾效率是否增加一倍？答：不。根據(jù)單位過(guò)濾面積獲得的濾液

25、體積計(jì)算公式可知:k濾漿特性常數(shù)，因此相同濾漿和時(shí)間q.環(huán)，結(jié)論：過(guò)濾效率與壓力成正比但不成倍數(shù)。實(shí)驗(yàn)六管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱膜系數(shù)的測(cè)定1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，列舉某一設(shè)定的空氣質(zhì)量流量 W狀態(tài)下，Re Nu的計(jì)算過(guò)程。注： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表tW2為空氣進(jìn)口側(cè)換熱管壁溫，twi為空氣出口側(cè)換熱管壁溫答：計(jì)算條件 質(zhì)量流量 W=0.023(kg/s);換熱管內(nèi)徑di=32.8 2X3.5=25.8x 10 3 m換熱管長(zhǎng)度I =1.45m;換熱管流通截面積S= (25.8X 10 3) 2X 0.7854=5.23X 104換熱面積 A1= n -di 匸 n X 25.8X 103X 1.45=0.1175(

26、 m2) 進(jìn)、出換熱器的空氣溫度 =80C、T2=525C ;熱空氣進(jìn)、出口的算術(shù)平均溫度(定 性溫度)：T 平均(80+ 52.5)十 2 =66.25 (C)查表得：空氣黏度 卩=2.04X 105 ( Pa - s)比熱Cp=1.008kJ/kg.C 導(dǎo)熱系數(shù)入=2.94 X 10-2 (W/m K)空氣進(jìn)、出口側(cè)對(duì)應(yīng)的換熱管管壁溫度tw仁33.5C、tw2=20C由于質(zhì)量流速質(zhì)量流量/流通截面，因此:求：該流量狀態(tài)下的雷諾值: 該流量狀態(tài)下的努塞爾準(zhǔn)數(shù):八 X = T1- tw1=80 - 33.5二 46.5 oC '：t2 二 T2 - tw2二 52.5 - 20二 32

27、.50C二 diW 二 25.8 10 0.023-S)- 5.23 10* 2.04 10*= 55618Q =W Cp(T -丁2)=0.023 1008(80-52.5)=637.34 W氏1- ：t246.5-33.5ln九一 ,46.5 ln氏232.5Q637.34-39.65 (C)Ar : tm 0.1 1 7539.652136.8(W/m .K)2為何要把實(shí)驗(yàn)結(jié)果關(guān)聯(lián)成 Nu Re的準(zhǔn)數(shù)方程式的形式，而不用a W來(lái)關(guān)聯(lián)？ 答：影響對(duì)流傳熱系數(shù) a的因素太多，如：流體的種類(lèi)和相變化；流體的特性( 入、 卩、p、cp、B );流體溫度；流體的流動(dòng)狀態(tài)；流體流動(dòng)的原因；傳熱面的形

28、狀、 位置和大小。因此要以質(zhì)量流量 W來(lái)關(guān)聯(lián)，建立一個(gè)通式來(lái)求各種條件下的 a是很困 難的，所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果關(guān)聯(lián)成 Nu Re的準(zhǔn)數(shù)間的關(guān)系形式，即可求得不同情況下 的a的關(guān)聯(lián)式。3 分析強(qiáng)化傳熱過(guò)程有哪些途徑？在不改變本系統(tǒng)中套管式換熱器型式的前提下，如何提高其傳熱速率？答：按照傳熱速率方程 Q=KSA tm （化原教材上冊(cè)P229公式4-43）可知，強(qiáng)化傳熱的 途徑有：1）增加傳熱面積S （既單位體積的傳熱面積）；2）增大傳熱溫差A(yù) tm （提高載熱體的溫度或降低冷流體的溫度；若兩流體溫度一定時(shí)，盡量采用逆流）；3）主要提高傳熱系數(shù)K，由K值的計(jì)算公式可知（化原教材上冊(cè) P227公式4-4

29、2）: 在上述各項(xiàng)熱阻中，應(yīng)重點(diǎn)降低主要熱阻數(shù)值。在不改變本系統(tǒng)中套管式換熱器型式的前提下，強(qiáng)化傳熱速率途徑可用螺紋管或翅片 管代替原有的光滑管（化原教材上冊(cè) P276）。本裝置的主要熱阻是空氣的對(duì)流熱阻， 如此即可提高空氣的湍流程度，也可增加管壁的傳熱面積，使空氣側(cè)傳熱系數(shù)ai增大 （即主要熱阻降低），從而使K值有明顯的提高。實(shí)驗(yàn)七填料吸收塔的操作及體積吸收系數(shù)的測(cè)定1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)提供原始數(shù)據(jù)表，列舉某一狀態(tài)下填料層壓力降A(chǔ)P與氣速u(mài)的計(jì)算示例，表列完整的計(jì)算結(jié)果，并繪制 A Pu的關(guān)系曲線圖。答：原始數(shù)據(jù)記錄表大氣壓1030 hPa 塔徑70 mm填料層高度39 cm標(biāo)準(zhǔn)酸濃度0.

30、2115 mol/l環(huán)-J h /I I 、:境溫度22 C1）噴淋密度：0 （l/h）2）噴淋密度：25 （l/h）表12空氣流量（m>h）5.01 112.519.55.06.58.09.510.513.014.515.5空氣壓力（cmCC）2.013.031.52.13.95.67.89.715.421.026.4全塔壓差R全（cmHC）0.33.69.00.81.22.12.84.17.312.015.2流量計(jì)后空氣溫度（C）23.024.223.524.330.531.032.033.034.035.036.0填料層壓降A(chǔ) P（Pa/m）75.46905.52264201.23

31、01.8528.2704.3931183630183823空塔氣速u(mài) （m/S0.3610.9011.4440.3610.4690.5780.6860.7580.9391.0471.119空 氣U型差壓計(jì) 數(shù)（cmCC十讀左R21.321.7右R2837.7空氣溫度流量計(jì)C)刖流量計(jì) 后3838流量計(jì)讀數(shù)V示（mf/h）6.57.5氨 氣U型差壓計(jì)讀 數(shù)（cmCC）左R2019.6右R29.529.5氨氣溫度（C ）28.028.0流量計(jì)讀數(shù)V示（l/h）325325出 塔 尾 氣尾氣溫度（C ）26.726.8濕式流量計(jì)讀數(shù)V初（1）625631.85濕式流量計(jì)讀數(shù)V終（1）631.8563

32、6.34標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液濃度M（mol/l0.21150.2115標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液用量Va （m）5.05.0塔底溶 液塔底溶液溫度（C ）25.527.5用水量水流量計(jì)讀數(shù)V示（l/h）25.025.0塔頂壓 強(qiáng)（表壓）U型差壓計(jì)讀 數(shù)（cmHO）左R27.728.4右R22.920.3全塔壓 強(qiáng) PU型差壓計(jì)讀 數(shù)（cmHO）左R125.625.4右R27.327.4注： 按理論，塔內(nèi)的空氣流量應(yīng)進(jìn)行校正，但由于流量計(jì)后的空氣壓力略高于塔 系統(tǒng)總壓力，而流量計(jì)后空氣溫度卻也相應(yīng)的高于塔系統(tǒng)空氣溫度（塔系統(tǒng)且無(wú)溫度 監(jiān)測(cè)），因此為計(jì)算方便，可用流量計(jì)顯示的流量讀數(shù)直接代入，計(jì)算空塔氣速（本 環(huán)節(jié)已經(jīng)過(guò)驗(yàn)算誤差小可忽略不計(jì)）。數(shù)據(jù)處理：塔內(nèi)流通截面d? =0.7854 0.072= 0.003847 m24見(jiàn)表12填料層單位壓降R:，水