中藥制藥工程原理與設(shè)備試題及答案

中藥制藥工程思考題：1、什么是中藥工程？答：中藥工程是運(yùn)用化學(xué)、物理方法或手段來(lái)研究中草藥的加工和制造過(guò)程，使此過(guò)程能產(chǎn)生一種新的藥物劑型和藥物產(chǎn)品，同時(shí)研究制造（生產(chǎn)）過(guò)程的共同規(guī)律，摸索最佳的工藝條件、解決規(guī)模放大和大型化生產(chǎn)中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題。2、傳統(tǒng)的中藥制藥工程是怎樣的？存在什么問題？答：傳統(tǒng)的中藥制藥工程：⑴工藝：靜態(tài)提?。ńn、煎煮、滲漉），傳統(tǒng)濃縮，酒精沉淀，大鍋收膏，托盤烘干；⑵劑型：丸、散、膏、丹。存在的問題：提取溫度高、時(shí)間長(zhǎng)、步驟多，熱敏物質(zhì)易被破壞，揮發(fā)組織易損失等。3、中藥制藥工程中存在哪些化學(xué)工程問題？答：⑴通過(guò)提取等工序，將藥效物質(zhì)從構(gòu)成藥材的動(dòng)植物組織器官中分離出來(lái)；⑵通過(guò)過(guò)濾等工序，將藥液和藥渣進(jìn)行分離；⑶通過(guò)沉淀等工序，實(shí)現(xiàn)細(xì)微粒子及大分子非藥效物質(zhì)與溶解于水或醇等溶劑中的其他成分分離；⑷通過(guò)濃縮、干燥等工序，實(shí)現(xiàn)溶劑與溶質(zhì)的分離。4、研究中藥提取理論意義何在？答：中藥提取是龍頭技術(shù)，有適當(dāng)?shù)奶崛×繛榛A(chǔ)，量化和控制提取的過(guò)程參數(shù)。將有利于提高中藥提取效率，降低能源消耗，縮短生產(chǎn)周期，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也為中藥提取過(guò)程和中藥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，提供理論基礎(chǔ)。5、為什么說(shuō)提取過(guò)程（浸?。┦菤v史悠久的單元操作之一答：在中藥制藥工業(yè)，長(zhǎng)期以來(lái)已有的提取操作有：浸漬，煎煮，滲漉，浸煮，回流提取和循環(huán)提取等，現(xiàn)代中醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，又出現(xiàn)了超臨界二氧化碳流體萃取，微波輔助提取等高新技術(shù)。提取過(guò)程實(shí)質(zhì)上是溶質(zhì)由固相傳遞到液相的傳質(zhì)過(guò)程。古代用的藥材一般都是固體藥材，所以需要我們對(duì)中藥進(jìn)行提取，把固體藥物看成由可溶性（溶質(zhì)）和不可溶（載體）所組成的混合物。中藥提取就是把重要藥材中的可溶性組分從中藥的固體基塊中轉(zhuǎn)移到液相。從而得到含有溶質(zhì)的提取液的過(guò)程。6、植物性藥材的提取過(guò)程有哪幾個(gè)相互聯(lián)系的階段所組成？答：植物性藥材的提取過(guò)程是由濕潤(rùn)，滲透，解吸，溶解，擴(kuò)散和置換等幾個(gè)相互聯(lián)系的階段所組成。7、詳細(xì)敘述濕潤(rùn)、滲透階段的過(guò)程機(jī)理？答：1）濕潤(rùn)：藥材經(jīng)干燥后，組織內(nèi)的水分被蒸發(fā)，細(xì)胞逐漸萎縮，細(xì)胞液中的物質(zhì)呈結(jié)晶或無(wú)定性狀態(tài)沉淀于細(xì)胞中從而使細(xì)胞內(nèi)充滿空氣，出現(xiàn)空隙。當(dāng)藥材被粉碎，一部分細(xì)胞可能破裂，其中所含成分可直接由溶劑浸出，并轉(zhuǎn)入提取液中。大部分細(xì)胞在粉碎后仍保持完整狀態(tài)，當(dāng)與溶劑接觸時(shí)，先被溶劑濕潤(rùn)，而后溶劑便滲透進(jìn)入到細(xì)胞中。（2）滲透：由于植物組織內(nèi)部有大量毛細(xì)管的緣故。溶劑可以沿著毛細(xì)管滲入到植物的組織內(nèi)，將植物細(xì)胞和其他間隙充滿。毛細(xì)管被溶劑所充滿的時(shí)間與毛細(xì)管的半徑，毛細(xì)管的長(zhǎng)度，毛細(xì)管的內(nèi)壓力等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，毛細(xì)管的半徑越小，毛細(xì)管越長(zhǎng)，毛細(xì)管內(nèi)的壓力越大，溶劑滲透的阻力就越大，溶劑充滿毛細(xì)管的時(shí)間越長(zhǎng)。以至于提取的速率變慢，提取的效果變差。8、什么叫平衡級(jí)或理論級(jí)？答：中藥提取過(guò)程中處于平衡狀態(tài)時(shí)的級(jí)數(shù)稱為平衡級(jí)或者理論級(jí)。9、為什么說(shuō)提取過(guò)程中很少能達(dá)到真正的平衡？答：在固液兩相接觸時(shí)間不足而未達(dá)到平衡或溶質(zhì)有吸附的情況下，則底流夜的溶質(zhì)濃度將大于溢流夜的溶質(zhì)濃度。L必定在L的右邊。大多數(shù)的中藥提取過(guò)程中，溶質(zhì)在藥材內(nèi)部的擴(kuò)散速率比外部的擴(kuò)散速率要小，所以很少達(dá)到真正的平衡。10、提取過(guò)程的操作方法有哪3種基本形式？答：?jiǎn)渭?jí)提取，多級(jí)錯(cuò)流提取，多級(jí)逆流提取11、試敘述多級(jí)錯(cuò)流提取過(guò)程的原理？答：經(jīng)過(guò)一次提取后的底流L1又與新鮮溶劑接觸，進(jìn)行第二次提取，這樣重復(fù)進(jìn)行的操作為多級(jí)錯(cuò)流提取。12、影響中藥提取速率和效率的因素有哪些？答溶劑的性質(zhì)，藥材的性質(zhì)（表面狀態(tài)，粒度等），提取溫度，提取壓力，溶液濃度差，固液兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等13、什么是親水性有機(jī)溶劑？哪些有機(jī)溶劑屬于這類？有什么特點(diǎn)？答：1）親水性有機(jī)溶劑：一般是指極性較大與水能互溶的有機(jī)溶劑2）乙醇，甲醇，丙酮等（3）特點(diǎn)：溶解性能較好，對(duì)中藥材（主要對(duì)植物性藥材）細(xì)胞的穿透能力也較強(qiáng)14、什么是親脂性有機(jī)溶劑？哪些有機(jī)溶劑屬于這類？有什么特點(diǎn)？答：（1）親脂性有機(jī)溶劑：一般是指與水不能互溶的有機(jī)溶劑（2）石油醚，苯，乙醚，氯仿，醋酸乙酯，二氯乙烷（3）優(yōu)點(diǎn)：選擇性強(qiáng)，提取的親脂性成分較純，不能或不易提取親水性雜質(zhì)。缺點(diǎn)：大多數(shù)容易燃燒，一般具有毒性，價(jià)格較貴，對(duì)提取設(shè)備要求高，深入藥材細(xì)胞組織的能力較弱，往往需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)的提取。15、中藥提取過(guò)程中常用的溶劑有哪幾種（舉出4~5種）？答：水，乙醇，丙酮，乙醚，石油醚，氯仿16、什么是提取輔助劑？常用的輔助劑有哪幾種？答：提取輔助劑是指特意加入提取溶劑中以增加提取效能，增加被提取成分的溶解度，增加中藥制品的穩(wěn)定性以及除去或減少提取過(guò)程中的某些雜質(zhì)的某種特定助劑。17、中藥常規(guī)的提取方法有哪幾種？答：浸漬法，煎煮法，滲漉法，水蒸氣蒸餾法，連續(xù)回流提取法等18、什么是中藥提取過(guò)程的強(qiáng)化？答：提取過(guò)程中的強(qiáng)化常常通過(guò)附加外力來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，如提高提取溫度或壓力，加大提取過(guò)程的平均濃度差，給提取過(guò)程施加能量（電場(chǎng)，電磁場(chǎng)，微波，超聲波等），增加藥材的粒度等措施均可加速提取過(guò)程19、中藥提取過(guò)程的強(qiáng)化方法有哪幾種？答：流化床強(qiáng)化提取，擠壓強(qiáng)化提取，電磁場(chǎng)強(qiáng)化提取，電磁振動(dòng)強(qiáng)化提取，脈沖強(qiáng)化提取，超聲波強(qiáng)化提取，微波輔助提取，生物酶解提取20、簡(jiǎn)單描述超聲波強(qiáng)化提取過(guò)程原理？答：超聲波強(qiáng)化提取是利用超聲波所具有的機(jī)械效應(yīng)，空化效應(yīng)及熱效應(yīng)，通過(guò)增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度，增大介質(zhì)的穿透力來(lái)強(qiáng)化提取過(guò)程，提高對(duì)中藥有效成分的提取效率。21、何為動(dòng)態(tài)提取？動(dòng)態(tài)提取有哪幾種形式？中藥動(dòng)態(tài)提取有哪些優(yōu)點(diǎn)？為什么？答：1）動(dòng)態(tài)提取工藝的是在增加藥材比表面積的情況下，利用機(jī)械手段，采用強(qiáng)制循環(huán)方式，以增加固-液相接觸。2）動(dòng)態(tài)提取方式主要有由上至下強(qiáng)制循環(huán)順流式和由下至上強(qiáng)制循環(huán)逆流式。3）特點(diǎn)：1）提取溫度較低，用水提取溫度保持亞沸狀態(tài)（90±5）C。避免溫度過(guò)高有用成分的破壞，同時(shí)也部分減少了無(wú)用成分如淀粉、膠質(zhì)類成分的溶出。2）溶劑在動(dòng)態(tài)下提取增加了藥材成分的溶解、溶出速度，縮短了時(shí)間，減少了溶劑用量，提高了浸出效果。3）有效的利用設(shè)備，使設(shè)備體積減小。4）可連續(xù)化生產(chǎn)，便于自動(dòng)控制。5）改善了工作環(huán)境，節(jié)約了能源。22、提取罐為什么要制成倒錐形？它比傳統(tǒng)的多功能提取罐有哪些好處？答：（1）加料和卸渣十分方便，藥渣不會(huì)在灌底發(fā)生架橋阻塞，無(wú)需進(jìn)行人工排渣,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。2）特點(diǎn)：上小下大，錐度4-8度，也可以設(shè)計(jì)為封頭頂，加設(shè)料斗，側(cè)向環(huán)形過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾面積大大增大，濾網(wǎng)設(shè)置在罐體的側(cè)向，可減少藥渣對(duì)濾網(wǎng)的靜壓，延長(zhǎng)了濾網(wǎng)的使用周期。23、超臨界流體是一種怎樣的流體？答：超臨界流體是指物質(zhì)所處的溫度和壓力分別超過(guò)其臨界溫度和臨界壓力的流體。24、超臨界流體萃取為什么都選用CO2?答：二氧化碳具有無(wú)毒，無(wú)臭，不燃和廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，臨界溫度31.04度，臨界壓力7.38MPa,只需改變壓力，就能夠在近常溫的條件下分離萃取物和溶劑二氧化碳。超臨界二氧化碳的溶解能力與溫度和壓力有關(guān)，并有接近液體的密度和接近氣體的粘度和擴(kuò)散速度等特點(diǎn)，故具有較大的溶解能力，較高的船只速率和較快達(dá)到平衡的能力。25、微波輔助提取與其他提取相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：時(shí)間段，節(jié)省試劑，制樣精度高，回收率高26、什么是酶解提?。看穑好附馓崛【褪菍?duì)原料進(jìn)行酶解處理，由于纖維素酶破壞了物質(zhì)的細(xì)胞壁，使其釋放出細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，從而可以使得物質(zhì)提取物的產(chǎn)率大幅度提高，提高欲提取物質(zhì)的提取率。27、什么叫蒸發(fā)過(guò)程？答：在中藥制藥工業(yè)等眾多的行業(yè)中，通常要遇到將溶液蒸濃的工業(yè)操作。這種借加熱作用使溶液中一部分溶劑汽化因而獲得濃縮的過(guò)程稱為蒸發(fā)。28、進(jìn)行蒸發(fā)的必備條件是什么？答：進(jìn)行蒸發(fā)的必要條件是熱能的不斷供給和所產(chǎn)生的蒸汽的不斷排除。29、蒸發(fā)設(shè)備分類有哪幾種？答：夾套，蛇管，直管，加熱室在內(nèi)或在外30、什么是降膜式蒸發(fā)器？它是怎樣加工的？液體成膜關(guān)鍵在什么地方？答：1）物料由加熱室頂部加入，經(jīng)液體分布器分布后呈膜狀向下流動(dòng)，2）在管內(nèi)被加熱汽化，被汽化的蒸氣與液體一起由加熱器下端引出，汽液分離3）設(shè)計(jì)液體分布器。31、蒸發(fā)設(shè)備選型時(shí)工藝方面要考慮哪些因素？答：⑴盡量保證較大的傳熱系數(shù)⑵要適合溶液的一些特性，如V，起泡性、熱敏性、S隨T變化的特性及腐蝕性；⑶能完善的分離泡沫⑷盡量減少溫差損失⑸盡量減慢傳熱面上污垢的生成速度⑹能排出溶液在蒸發(fā)過(guò)程中所析出的結(jié)晶體⑺能方便的清晰傳熱面。32、蒸發(fā)器的選擇要注意哪些物料特性？答：物料特性：濃縮液的結(jié)垢性；黏度；熱敏性；有無(wú)結(jié)晶析出；發(fā)泡性；腐蝕性等。33、什么叫雙效蒸發(fā)？答：蒸發(fā)過(guò)程中不僅利用生蒸汽，還利用二次蒸汽進(jìn)行二次蒸發(fā)濃縮的操作過(guò)程。34、蒸發(fā)與干燥的區(qū)別在哪里？答：（1）干燥過(guò)程是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，中藥提取后得到的濃縮液，通過(guò)干燥才能得到固體物質(zhì)或固體粉粒，是指從物料中去除相對(duì)少量的水分，在干燥過(guò)程中通常是以蒸汽狀態(tài)由空氣帶走的。2）蒸發(fā)過(guò)程是指從物料中去除相對(duì)大量的水分，在蒸發(fā)過(guò)程中水以純水蒸汽的狀態(tài)除去。35、干燥方法有哪幾種類型？答：機(jī)械方法，自然煩躁，吸濕劑干燥，加熱干燥36、干燥過(guò)程的熱傳遞方式有哪幾種？答：傳導(dǎo)干燥，對(duì)流干燥，輻射干燥，介電熱干燥，其中有兩種或三種方式組成的聯(lián)合干燥。37、進(jìn)行干燥操作的必要條件是什么？答：進(jìn)行干燥的必要條件是被干燥物料表面所產(chǎn)生水汽（或其他蒸汽）的壓力pw必須大于干燥介質(zhì)中水汽（或其他蒸汽）的分壓P。兩者的壓差越大，干燥過(guò)程進(jìn)行得越快。38、什么是相對(duì)濕度？答：在一定的總壓下，濕空氣中水蒸汽分壓與同一溫度下的水飽和蒸氣壓之比39、干球溫度指的是什么溫度？答：用普通溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣溫度為其真實(shí)溫度。為與濕球溫度對(duì)應(yīng)，稱為干球溫度40、描述濕空氣的3個(gè)溫度大小關(guān)系？答：飽和濕空氣t=tw=td不飽和濕空氣t>tw>td其中td是露點(diǎn)溫度，tw是濕球溫度42什么是干燥速率答：干燥速率是指單位時(shí)間內(nèi)在單位干燥面積上汽化的水分質(zhì)量。44什么是臨界點(diǎn)，臨界點(diǎn)處的濕含量對(duì)干燥過(guò)程有什么重要意義答:1）有恒速干燥階段轉(zhuǎn)入降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)2）臨界濕含量越大，越早轉(zhuǎn)入降速干燥階段，在相同干燥任務(wù)下所需要的干燥時(shí)間就越長(zhǎng)。確定臨界濕含量的值，不僅對(duì)于計(jì)算干燥速率和干燥時(shí)間是十分必要的，而且由于影響兩個(gè)階段的干燥速率的因素不同，確定其值對(duì)于如何強(qiáng)化具體的干燥過(guò)程也有重要的意義。45什么是干燥時(shí)間答：在恒定干燥條件下，物料從最初含水量干燥至最終含水量所需要的時(shí)間。46什么樣的情況是降速干燥階段答：隨著物料內(nèi)部含水量的減少，水分由物料內(nèi)部向表面?zhèn)鬟f的速率慢慢下降，因而干燥速率也越來(lái)越低。這個(gè)階段稱為降速干燥階段。在此階段中，干燥速率主要決定于物料本身的結(jié)構(gòu)，形狀和大小等，與空氣的性質(zhì)關(guān)系不大。47箱式干燥器內(nèi)氣體流動(dòng)的方式有哪幾種答：平行流式，穿流式，真空式，洞道式48噴霧干燥塔是如何進(jìn)行工作的？答：由送風(fēng)機(jī)將通過(guò)初效過(guò)濾器后的空氣送至中效，高效過(guò)濾器，再通過(guò)蒸氣加熱器和電加熱器將凈化的空氣加熱后，有干燥器底部的熱風(fēng)分配器進(jìn)入裝置內(nèi)，通過(guò)熱風(fēng)分配器的熱空氣均勻進(jìn)入干燥塔并呈螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)由供料輸送泵將物料送至干燥器頂部的霧化器，物料被霧化成極小的霧狀液滴，使物料和熱空氣在干燥塔板內(nèi)充分的接觸，水分迅速蒸發(fā)，并在極短的時(shí)間內(nèi)將物料干燥成產(chǎn)品，成品粉料經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后，通過(guò)出料裝置收集袋裝。濕空氣則由引風(fēng)機(jī)引入濕式除塵器后排出。49噴霧干燥塔塔外壁進(jìn)行風(fēng)冷卻，塔內(nèi)進(jìn)行冷風(fēng)吹掃的目的是什么？答：（1）塔外壁進(jìn)行風(fēng)冷卻的目的是為了防止某些中藥在塔內(nèi)空氣中干燥后，由于軟化點(diǎn)較低，一旦落到與塔內(nèi)溫度相近的塔壁上，就會(huì)因軟化而造成嚴(yán)重的粘壁現(xiàn)象，破壞干燥過(guò)程的進(jìn)行。若塔壁溫度能低于塔內(nèi)溫度，干燥后的中藥粉粒就不會(huì)產(chǎn)生碰壁就馬上軟化，如能設(shè)法將其立即移除，就可防止粘壁現(xiàn)象產(chǎn)生。2）冷風(fēng)吹掃即由塔底設(shè)置一根貼近塔壁并延伸至塔頂?shù)墓艿?，使其能沿塔壁循環(huán)旋轉(zhuǎn)，管道貼近避免均勻地開有小孔，干燥的冷空氣通過(guò)管道有小孔射出，吹向停留在塔壁上的粉粒，這樣冷風(fēng)能改善粉粒的軟化性能，同時(shí)又依靠冷風(fēng)的沖擊力將停留在塔壁上的粉粒向掃地一樣吹掃下來(lái)，解決了某些中藥物料不能噴霧干燥的問題。50為什么要設(shè)置冷風(fēng)輸送裝置？冷凍機(jī)除了冷卻空氣之外還有什么作用？答：（1）設(shè)置冷風(fēng)輸送裝置是為了在冷風(fēng)吹掃的過(guò)程中，被干燥的產(chǎn)物的溫度可冷卻至常溫或更低一點(diǎn)，同時(shí)也能進(jìn)一步除去一部分水分，可有效地保證這部分軟化點(diǎn)較低的中藥物料在完成噴霧干燥后能得到輸送的不結(jié)塊的分離狀產(chǎn)品。2）凈化干燥冷空氣，進(jìn)一步除去水分。第一，章；流體流動(dòng)；什么是連續(xù)介質(zhì)模型？為什么要將流體作為連續(xù)介質(zhì)進(jìn)行研究？答：連續(xù)介質(zhì)模型假設(shè)物質(zhì)連續(xù)地?zé)o間隙地分布于物質(zhì)占有的整個(gè)空間，流體宏觀物理量是空間點(diǎn)及時(shí)間的連續(xù)函數(shù)?；诹黧w質(zhì)點(diǎn)的慨念，質(zhì)點(diǎn)在它所在的空間就相當(dāng)于一個(gè)空間點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的物理量也被認(rèn)為是流體所在空間上空間點(diǎn)及時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。在分子層面上研究流體，其質(zhì)量在空間的分布是不連續(xù)的，其運(yùn)動(dòng)在空間和時(shí)間上都是不連續(xù)的。對(duì)于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，考慮大量分子的平均運(yùn)動(dòng)機(jī)器統(tǒng)計(jì)特性，研究時(shí)需要將物質(zhì)抽象為連續(xù)介質(zhì)。工程上將描述流體運(yùn)動(dòng)的空間尺度精確到10-5m數(shù)量級(jí)，就能夠滿足一般工程問題的精度要求。在此數(shù)量級(jí)上統(tǒng)計(jì)平均物理量與個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，可以將流體視為有連續(xù)分布的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成，作為連續(xù)介質(zhì)進(jìn)行研究，從而擺脫復(fù)雜的分子運(yùn)動(dòng)，從宏觀的角度研究流體的流動(dòng)規(guī)律。什么是流體的可壓索性？液體的可壓縮性與氣體的可壓縮性有何區(qū)別？答;流體的密度p不僅與流體的種類有關(guān)，而且與壓力P和溫度丁有關(guān)，即p=f(p,T)流體在外力的作用下，其體積或密度可以改變的性質(zhì)稱為流體的可壓縮性，用等溫壓縮率表示。壓力增加一個(gè)單位時(shí)，流體密度的相對(duì)增加率，或在一定溫度下，壓力增加一個(gè)單位下，壓力增加一個(gè)單位時(shí)，流體體積的相對(duì)縮小率。嚴(yán)格地說(shuō)，流體都是可以壓縮的，只是可壓縮的程度不同。一般氣體的等溫壓縮性遠(yuǎn)比液體的等溫壓縮率大，氣體的可壓縮性遠(yuǎn)大于液體。通常情況下液體視為不可壓縮流體，其密度取為常數(shù)，而氣體則視為可壓縮流體僅在少數(shù)壓力變化很小，密度基本保持恒定的情況下，氣體才被近似看作不可壓縮流體。什么是流體的熱彭賬性？答：流體的密度p不僅與流體的種類有關(guān)，而且與壓力p和溫度T有關(guān)，即p=f(p,T)流體在溫度改變時(shí)，其體積或密度可以改變的性質(zhì)稱為流體的熱膨脹性，用熱膨脹系數(shù)表示。熱膨脹系數(shù)的意義為：溫度增加一個(gè)單位時(shí)流體密度的相對(duì)減小率，或在一定壓力下，溫度增加一個(gè)單位時(shí)流體體積的相對(duì)增加率。通常情況下，氣體熱膨脹系數(shù)比液體熱膨脹系數(shù)大得多。液體自由表面為什么會(huì)產(chǎn)生凸出或內(nèi)凹的現(xiàn)象？答;液體表面各部分之間存在相互作用的拉力，使液體表面總是取收縮的趨勢(shì)，液體表面的這種拉力稱為表面張力。由于表面張力的存在，液體自由表面的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的壓力不同。當(dāng)液面內(nèi)側(cè)的壓力高于外側(cè)的壓力時(shí)，液體自由表面凸出；當(dāng)液面內(nèi)側(cè)的壓力低于外側(cè)的壓力時(shí)，液體自由表面內(nèi)凹。5，引起流體流動(dòng)的條件是什么？答：流體的易流動(dòng)性表明流體各部分之間很容易發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而流體中存在切應(yīng)力是流體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的充分且必要的條件。流體收到任何微小的切應(yīng)力，就要發(fā)生連續(xù)的變形流動(dòng)。知道切應(yīng)力消失為止。簡(jiǎn)述重力場(chǎng)靜止液體中的壓力分布情況及性質(zhì)。答;有重力場(chǎng)中靜止液體的壓力分布公式p=p0+pgh可知1，當(dāng)液面上方的壓力p0一定時(shí)，在靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)壓力的大小，與液體本身的密度及該點(diǎn)距液面的深度有關(guān)。因此，在靜止的、連續(xù)的同一體內(nèi)，處于同一水平面上的各點(diǎn)，因深度相同，故其壓力亦相等(此壓力相等的水平面，及為等壓面）。2,當(dāng)液面上方的壓力p0有變化時(shí)，液體內(nèi)部各壓力必產(chǎn)生同樣大小的變化，即壓力具有可傳遞的性質(zhì)（即壓力的可傳性，稱為帕斯卡原理）什么叫定態(tài)流動(dòng)？什么叫非定態(tài)分布流動(dòng)？答：流動(dòng)按其時(shí)間變化特性可分為定態(tài)流動(dòng)和非定態(tài)流動(dòng)。若流場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的任一流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)均與時(shí)間無(wú)關(guān)，則這樣的流體稱為定態(tài)流動(dòng)；反之若流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)與時(shí)間有關(guān)，則稱為非定態(tài)流動(dòng)。工程中常考察流動(dòng)系統(tǒng)中各截面上與流體有關(guān)的物理量，如流速、壓力、密度等，不隨時(shí)間變化的流動(dòng)為定態(tài)流動(dòng)，隨時(shí)間變化的流動(dòng)的流動(dòng)為非定態(tài)流動(dòng)。何謂牛頓型流體，何謂非牛頓型流體?答：切應(yīng)力與速度梯度呈線性關(guān)系的流體稱為牛頓型流體，即符合牛頓粘性定律的流體；切應(yīng)力與速度梯度呈非線性關(guān)系的流體稱為非牛頓型流體。對(duì)于牛頓型流體表觀粘度為常數(shù)，對(duì)于非牛頓型流體，表觀粘度不僅與流體的物理性質(zhì)和流動(dòng)情況有關(guān)，還與流體所受到的切應(yīng)力有關(guān)。9，非牛頓型流體分為幾類？各有和特點(diǎn)？答：非牛頓型流體分為有非時(shí)變性非牛頓型流體、時(shí)變形非牛頓型流體和粘彈性流體三類。1,非時(shí)變性非牛頓型流體包括有假塑性流體、脹塑性流體和賓漢塑性流體。其中；假塑性流體受切應(yīng)力越大劉定性越好。張塑性流體受切應(yīng)力越大流動(dòng)性越差。賓漢塑性流體在切應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力前無(wú)流動(dòng)發(fā)生。2,時(shí)變形非牛頓型流體包括觸變性流體和觸稠性流體。其中；觸變性流體的表觀粘度和切應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)變小。觸稠性流體的表觀粘度和切應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)變大。3,粘彈性流體在受力作用時(shí)，產(chǎn)生彈性變形并作粘性流動(dòng)，具有粘性和彈性的雙重效應(yīng)。非牛頓型流體中的假塑性流體、張塑性流體受很小的切應(yīng)力即可產(chǎn)生較大的變形速率，是不能抵抗切應(yīng)力的真實(shí)流體。10，簡(jiǎn)述雷諾數(shù)的物理意義。答：雷諾數(shù)的意義表示流體流動(dòng)時(shí)的慣性力與粘性力的比值。理由簡(jiǎn)述如下流體流動(dòng)的慣性力與粘性力的比值為慣性力/粘性力=ma/uSdu/dy有教材中附錄一查出上式右側(cè)每一物理量的量綱式，并將上式寫成量綱的形式為：MLT-2/L-1MT-1L2LT/L=LLT-1M.L3L-1MT-1上式左側(cè)為慣性力比粘性力的量綱形式，右側(cè)為雷諾數(shù)的量綱形式。簡(jiǎn)述速度邊界成的形成。邊界成厚度是如何定義的？答;將大雷諾數(shù)流動(dòng)時(shí)，流經(jīng)物體的流動(dòng)分為兩個(gè)區(qū)域；一個(gè)是壁面附近的流體層稱為邊界層，層內(nèi)流體粘性作用極為重要，即使粘度u很小，摩擦應(yīng)力r任然很大，不可負(fù)略；另一個(gè)是邊界層以外的區(qū)域，稱為外流區(qū)或主流區(qū)，該區(qū)內(nèi)的流動(dòng)可看成是流體的流動(dòng)。由于流體與壁面之間的粘性作用，壁面直接接觸的流體速度為零。受流層間內(nèi)摩擦力作用，從貼附在壁面上的流體層起，相鄰流層間，流體流動(dòng)的阻滯作用，隨著距壁面的距離的增加而減小，受阻滯流體層速度明顯減慢的區(qū)域?yàn)樗俣冗吔鐚踊蜻吔鐚印０雌绽侍靥岢龅倪吔鐚永碚?，邊界層是粘性作用顯著的區(qū)域，速度梯度不為零，阻滯作用從壁面向流體內(nèi)部逐漸減弱，流體的速度接近于初始速度是一漸變過(guò)程，因此邊界層一主流區(qū)之間無(wú)明顯的分界線。為了便于分析，人為約定；流體流速?gòu)膗=o到u=0.99u0所對(duì)應(yīng)的流體層厚度為邊界層厚度。這一約定對(duì)解決實(shí)際問題所引起的誤差一般可以忽略不計(jì)，流速人可用uo表示，流體視為理想流體。簡(jiǎn)述圓形直管進(jìn)段流體流動(dòng)情況？答：流體在進(jìn)入直圓管前以均勻的流速流動(dòng)，進(jìn)入圓管后在進(jìn)段由于流體粘滯于管壁，使管壁附近的流速減速，而流動(dòng)的連續(xù)性使管中心、流體加速，從而使流體速度沿流動(dòng)方向不斷變化。由于流體粘性的作用，流體進(jìn)管之初僅在靠管壁出形成很薄的邊界層，隨著流體繼續(xù)向前流動(dòng)，邊界層逐漸增厚，在距管一定距離處邊界層匯集在管中心線上，成為完全發(fā)展的管流。在完全發(fā)展的管流開始時(shí)，邊界層為層流，則完全發(fā)展的管流為層流；邊界層內(nèi)湍流，則完全發(fā)展的管流為湍流。簡(jiǎn)述圓形彎曲管中流體流動(dòng)情況？答;在圓形曲管中，由于受離心力的作用，流體除具有沿軸向劉東的主流外，還在與軸向流動(dòng)的垂直截面上有兩次流。流體流動(dòng)時(shí)，圓形彎曲管截面上的軸向速度不同，由此產(chǎn)生雙漩渦次流分布。截面上速度分布為偏離拋物線型。次流使管中心的流體魏團(tuán)能很快運(yùn)動(dòng)到壁面附近，同時(shí)，主流速度與次流速度疊加，使流體質(zhì)點(diǎn)呈結(jié)構(gòu)需要，出于強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)過(guò)程需要，常用彎曲管道。14，流體流經(jīng)管件，閥門，管子進(jìn)等管道的局部區(qū)域時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生局部阻力？答;流體繞彎曲表面流動(dòng)時(shí)，如果邊界層分離，則分離點(diǎn)下游的流體倒流回流分離點(diǎn)，成為相反的兩股流動(dòng)，在分離面與壁面之間形成漩渦區(qū)。渦流區(qū)質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)烈碰撞與混合而產(chǎn)生能量損失，即形狀阻力或壓差阻力。粘性流體繞流固體彎曲表面。突變截面產(chǎn)生摩擦阻力與壓差阻力，兩者之和稱為局部阻力。流體流經(jīng)管件、閥門、管子進(jìn)等管道的局部區(qū)域時(shí)，由于流動(dòng)方向和管道截面的突然改變，會(huì)發(fā)生上述情況，產(chǎn)生局部阻力。15,什么是水利光滑管，過(guò)渡型管，水力粗糙管？答：根據(jù)圓管內(nèi)完全發(fā)展湍流流動(dòng)的摩擦因素r與雷諾數(shù)Re及相對(duì)粗糙度e/D的關(guān)系，將圓管分為水力光滑管、過(guò)渡型管和水力粗糙管。當(dāng)e<5時(shí)，管內(nèi)表面所有粗糙峰都處粘性層內(nèi)，此種狀態(tài)的圓管稱為水力光滑內(nèi)。當(dāng)5y<e<70y時(shí)，只有部分粗糙峰處于粘性層內(nèi)，Re和e對(duì)湍流核心區(qū)速度的分布都有影響，此種狀態(tài)的圓管稱為過(guò)渡管。當(dāng)e>70y時(shí)，所有粗糙峰都高出粘性底層，暴露在湍流核心中，此時(shí)只有e影響湍流核心、區(qū)的速度分布狀態(tài)，與Re無(wú)關(guān)，此種狀態(tài)的圓管稱為水力粗糙管。對(duì)于層流和從層流向湍流過(guò)度狀態(tài)，分不出水力粗糙與光滑管。幾何上并不光滑的管子，整個(gè)管流的摩擦阻力與光滑管子相同，而與相對(duì)粗糙度無(wú)關(guān)，表現(xiàn)為水力光滑管狀態(tài)。輸送機(jī)械；1,離心泵葉輪的結(jié)構(gòu)有幾種?各有什么特點(diǎn)？答：葉輪結(jié)構(gòu)分為閉式、半開式、開式三種。開式葉輪兩側(cè)都無(wú)蓋板，制造簡(jiǎn)單，清洗方便。但葉輪出水側(cè)和殼體沒有很好密合，部分液體會(huì)流回吸液側(cè)，因而其效率較低，僅適用于輸送含雜質(zhì)的混懸液。半開式葉輪吸入一側(cè)無(wú)前蓋板，另一側(cè)有后蓋板，適用于輸送混懸液。閉式葉輪兩側(cè)都有蓋板，其效率較高，應(yīng)用最廣，適用于輸送清潔液體。2，離心泵的操作應(yīng)注意什么問題?答：1,啟動(dòng)前，泵內(nèi)和吸入管內(nèi)必須充滿液體。2,為了避免電機(jī)超載和