生物工程专业化工原理综合性实验一例的探索

生物工程专业化工原理综合性实验一例的探索
生物工程专业化工原理综合性实验一例的探索

生物工程专业化工原理综合性实验一例的探索

胡扬剑1

, 胡 兴

2

(怀化学院11化学与化学工程系; 21生命科学系,

湖南怀化 418008)

摘 要:介绍了一个适合于生物工程专业的化工原理综合性实验方案的设计,实验具有跨学科综合性、实验方法的多元性和实验过程的可探索性等特点,有利于激发学生学习的主动性和学习兴趣,培养学生的创新意识和创新能力1

关键词:生物工程; 化工原理; 综合性实验; 实验教学

中图分类号:G64210 文献标识码:A 文章编号:1671-9743(2012)05-0065-03

收稿日期:2012-04-18

基金项目:怀化学院教改立项课题(200912)1

作者简介:胡扬剑(1962-),男,湖南溆浦人,怀化学院副教授,博士,主要研究高分子化学1

化工原理是生物工程专业的一门必修专业基础课,该课程中的单元操作及其原理与生物技术产品的分离纯化和生化分离工程紧密相关1化工原理教学不仅要使学生掌握经典化工单元操作的基本原理,也要使学生学会处理工程问题的基本方法,而后一目标的实现则主要通过实验等教学环节完成1所以化工原理实验是培养高水平工程技术人才最为直接和有效的途径,在培养学生动手能力、运用知识能力方面有不可替代的作用,是课堂教学无法解决的1化工原理实验可分为化工基本物理量的测量、化工原理基础实验、化工原理演示实验、化工原理综合实验1学生在完成基础化学实验和化工实验后,需要再进行综合性的实验训练[1],以达到知识和技能的巩固、提高与融会贯通1通过综合性实验的训练,能提高学生做实验的主动性,能激发学生的学习兴趣和创新意识1对于生物工程专业来说,跨专业、跨学科的综合性化工原理实验比较缺乏[3],造成该专业学生认为化工原理与生物工程关联性不大的误解1因此,探索生物工程专业化工原理实验的教学改革,积极开设综合设计性实验,具有非常重要的意义[2]1结合生物工程的特点,把生物技术的一些内容与化工单元操作相结合,可以设计出一些具有实际应用价值的综合性实验,如淀粉或纤维素发酵制乙醇就可以与筛板塔精馏实验结合,超临界CO 2提取花生油或药用植物中的有效成份、酶催化转化与

膜分离相结合分离产品等1

本文将发酵与精馏结合设计为一个综合性实验,使学生在进一步专业知识的同时,对化工原理在生物工程领域中的地位和作用有更深刻的认识1

1 实验流程设计

整个实验可分为四个步骤,如下框图所示:原料准备

发 酵

精 馏

分析测定

原料准备:一般以含淀粉谷物类或薯类为原料,并进行预处理(熟料发酵或生料发酵)1不同形式和来源的淀粉,乙醇的转化率略有差别1此外,也可以采用纤维素糖化再转化为乙醇的方法,这是较有挑战性的课题,是生物质燃料发展的方向1

发酵阶段:可以选择不同的工艺条件,如淀粉可以熟料发酵,也可以生料发酵等1催化也可以选用不同的酶组合、不同的用量等1

精馏部分:学生在掌握精馏原理的基础上,熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况1

分析测定:通过测定全塔的各处乙醇浓度的分布,计算全塔及单板效率1

2 实验教学内容

211 实验方案制定

第31卷第5期

怀化学院学报 Vol 1311No 152012年5月

JOURN AL OF HUAIHUA U NIVERSITY

M ay ,2012

实验以8人为1小组,分工合作,相互促进1实验全过程在1周内完成,外加一周的准备1

资料查阅:对于一个综合性设计实验,需要有准确、完整的相关资料查阅和调研,资料查阅和调研与实验过程一样重要,前期的资料调研越充分,后面的实验过程就越顺利1通过资料调研,要求学生根据实验目的和要求写出开题报告1

拟定实验方案:在资料调研的基础上,写出实验方案1实验方案是整个实验的操作指南,也是实验成功的关键所在1在教师指导下,由学生自己拟定实验方案,设计实验路线和工艺流程,指导教师最终审查方案的科学性和可行性1教师在指导过程中,鼓励学生探索和创新1

212实验过程

典型的工艺过程如下:

一、发酵1取10kg(经粉碎,通过115mm筛孔)稻谷粉,按一定比例加水,同时加入15g干酵母及复合酶,在发酵罐中混合均匀,30e下进行发酵,时间72h1发酵工艺条件:糖化酶200U P g,果胶酶5U P g,纤维素酶10U P g,酸性蛋白酶10U P g,加水比118B11加少量植酸酶对稻谷生料发酵有促进作用[3]1

二、过滤1分离发酵残碴,得适合精馏的料液,并测定乙醇的含量1乙醇体积分数的检测方法:取100 mL成熟发酵液于蒸馏瓶中,加100mL自来水1然后蒸馏出100mL溶液1利用气相色谱测定乙醇体积分数1

三、精馏1将过滤后的发酵料液加到进料槽中,在精馏塔釜中加入其容积2P3的发酵液1先进行全回流操作1向塔顶冷凝器通入冷却水,接通塔釜加热器电源,设定加热功率进行加热1当塔釜中液体开始沸腾时,注意观察塔内气液接触状况,当塔顶有液体回流后,适当调整加热功率,使塔内维持正常的操作状态1进行全回流操作至塔顶温度保持恒定5min后,在塔顶和塔釜、各塔板分别取样,用气相色谱测定乙醇的浓度1实验结束后,停止加热,待塔釜温度冷却至室温后,关闭冷却水和电源1

3实验教学指导

教师对实验的指导包括实验方案的设计、实验操作条件的确定、实验现场操作指导、实验报告和论文撰写等1对于综合性实验来说,除了教师现场指导外,要求学生写好实验报告和总结也是一项重要的任务1当学生完成全部实验后,需要对实验数据进行处理和分析,写出较详细的实验报告,此外学生在此基础上还可以进行整个生产流程的设计及成本核算,掌握工程设计的一些基本知识1实验的结果也可以以论文的形式撰写1对于实验完成得比较理想的小组,可以鼓励学生参加各种级别的/挑战杯0、/创业计划大赛0等科技活动,培养学生的科研开发和创业能力1

4成绩测评

综合性实验主要是考察学生的各方面的能力,考核学生的实验设计方案、操作的可行性、实验操作、对实验结果的分析、实验报告等1具体从以下方面进行评价:一是资料调研评价,主要考察学生查阅各种信息及获取新知识的能力,收集整理提炼资料的能力;二是实验设计评价:主要对初拟实验方案的目的性、方法的简便性和可行性进行评价;三实验操作过程评价:主要考查学生的操作技能、使用检测手段的合理性和实验过程中异常现象的处理能力1另外,还要考查学生对实验的观察和记录是否客观、可靠,实验技术难度的大小,实验结果的优劣等;四是实验总结报告质量评价:要求实验报告简明扼要,条理清晰,结论正确,分析合理,讨论有深度1

5实验教学效果

511提高了学生的实验设计能力

在09级生物工程专业开设该实验,使学生在查阅资料,设计实验方案方面的能力得到很大提高1从所提交的方案来看,发酵的方法多样,原料选择丰富,集中在淀粉和纤维素上,设计的过程合理;在精馏部分,除少部分参数设置不当外,步骤基本正确,在产品分析方法上,选用气相法和比重法的较多1在个人方案设计的基础上,按小组对方案进行综合优化,得到较满意的实验方案,进一步提高了学生的实验设计能力及团队合作精神1

512增强了学生的综合实验技能和动手能力

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66

#怀化学院学报2012年5月

在该实验过程中,学生成功的实现了角色转换,从/照方抓药0的验证性实验执行者,变成为了整个实验的全面主导者1自己不仅要动手实验,而且还要努力实现自己设定的目标1通过该实验,学生不仅对发酵工艺有进一步的巩固,对精馏的原理、精馏设备的组成和作用也有了更全面的认识,甚至有学生对我们实验室的精馏塔的一些设计提出了建议,可见学生对该实验的投入程度是很大的,这正是我们开设综合性设计实验所要达到的目的1各环节基本是学生自己完成,他们的实验技能和动手能力有了较大的提高1513 激发了学生对综合性实验课的兴趣

这一综合性实验的开展,增强了学生对实验课的学习兴趣,活跃了思维,充分调动了学生参加实验课的自觉性和实验操作的积极性,学生创新意识、创新能力、工程素质得到了明显的提高。学生对于这种较大型的综合性实验教学表现出了极大的兴趣,变被动实验为主动实验,实验效果明显好于传统的验证型实验教学,教学质量大大提高1通过跨学科融合的综合性实验,让学生切身体验一个实验从设计到准备直至具体操作完成实验的全过程,激发学生对化工原理实验的学习兴趣和热情1

6 结语

本实验是将生物工程的技术性与化工原理的实践性相结合,突出了专业特色,增强了生物工程专业学生的工程意识1整个实验过程既注重学生基本技能的训练,培养其独立分析问题和解决问题的能力,又兼顾了应用性和探索性的统一,促进学生进行科学创新,激发学生的学习兴趣1今后在化工原理实验教学中,我们将不断的进行实验教学方法的研究和改革,增强实验内容的综合化和可设计性,将能力和素质的培养贯穿于实验的全过程,进一步提高实验教学质量,为学生创设良好的实验教学环境1

参考文献:

[1]赵朝晖,尚小琴.化工原理设计性实验教学的探索与实

践[J].广州化工,2009,37(6):209-211.

[2]吕君,李金龙,朱宪荣.化工原理设计性实验的研究与

探索[J].化工时刊,2012,26(2):55-56.

[3]刘振,周兴国,曾爱武,等.稻谷生料发酵生产乙醇研

究[J].化学工程,2006,34(3):49-52.

Exploration on a Comprehensive Experiment in Principles of

Chemical Engineering Course of Bioengineering

HU Yang-jian 1

, HU Xing

2

(11De partmen t o f Chemistry and Che mical En gineering;

21De partmen t o f Li f e Science,H uaihua University ,Huaihua,Hunan 418000)

Abstract :We designed a co mprehensive experiment in principles of c heminstry enginee ring,which combined e thanol fermentation with uncooked paddy with distillation.The experiment co mprises multi -step synthesis,more ope ra t ions and une xpec ted results.It is benefits for students to inspire learning interest and to train comprehensive practice abilities and c rea t ive c onsciousness.

Key words :bioenginee ring; principles of c hemical engineering; c omprehensive e xperi ment; e xperi me nt teaching

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67#第31卷第5期 胡扬剑,胡兴:生物工程专业化工原理综合性实验一例的探索

化工原理实验习题答案

1、填料吸收实验思考题 (1)本实验中,为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答:保证塔内液面,防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度,m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下,管道压力降(h-)值较小,可忽略不计,因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。 (2)测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答:是确定最适宜操作气速的依据 (3)测定Kxa 有什么工程意义 答:传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 (4)为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制 (5)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。

2对流给热系数测定 1. 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负荷增大,冷凝压力升高,从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高,还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入,和空气的质量。 3.答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了热阻,降低传热速率。 在外管最低处设置排水口,及时排走冷凝水。 4.答:靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答:基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4,当蒸汽压强增加时,r 和△t均增加,其它参数不变,故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大,所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、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。 2、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。 3、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的。 4、当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 5、不合理,安装阀门会增大摩擦阻力,影响流量的准确性 6、本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。由离心泵的基本方程简化式可以看出离心泵的压头,流量、效率均与液体的密度无关,但泵的轴功率随流体密度增大而增大即:密度增大N增大,又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。 4、流体流动阻力的测定 1、是的,因为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、在流动测定中气体在管路中,对流动的压力测量产生偏差,在实验中一定要排出气体,让流体在管路中流动,这样流体的流动测定才能准确。当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。

化工原理试验试题集

化工原理实验试题3 1、干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分是什么水分?实验过程中除去的又是什么水分?二者与哪些因素有关。 答:当干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分为该干燥条件下的平衡水分,实验过程中除去的是自由水分。二者与干燥介质的温度,湿度及物料的种类有关。 2、在一实际精馏塔内,已知理论板数为5块,F=1kmol/h,xf=0.5,泡点进料,在某一回流比下得到D =0.2kmol/h,xD=0.9,xW=0.4,现下达生产指标,要求在料液不变及xD 不小于0.9的条件下,增加馏出液产量,有人认为,由于本塔的冷凝器和塔釜能力均较富裕,因此,完全可以采取操作措施,提高馏出物的产量,并有可能达到D =0.56kmol/h ,你认为: (1) 此种说法有无根据?可采取的操作措施是什么? (2) 提高馏出液量在实际上受到的限制因素有哪些? 答:在一定的范围内,提高回流比,相当于提高了提馏段蒸汽回流量,可以降低xW ,从而提高了馏出液的产量;由于xD 不变,故进料位置上移,也可提高馏出液的产量,这两种措施均能增加提馏段的分离能力。 D 的极限值由 DxD

化工原理实验模拟试题4教学内容

化工原理实验模拟试 题4

流体流动阻力实验 一、在本实验中必须保证高位水槽中始终有溢流,其原因是: A、只有这样才能保证有充足的供水量。 B、只有这样才能保证位压头的恒定。 C、只要如此,就可以保证流体流动的连续性。 二、本实验中首先排除管路系统中的空气,是因为: A、空气的存在,使管路中的水成为不连续的水。 B、测压管中存有空气,使空气数据不准确。 C、管路中存有空气,则其中水的流动不在是单相的流动。 三、在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数…雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上? A、一定能。 B、一定不能。 C、只要温度相同就能。 D、只有管壁的相对粗糙度相等就能。 E、必须温度与管壁的相对粗糙度都相等才能。 四、以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体? A、无论什么流体都能直接应用。 B、除水外什么流体都不能适用。 C、适用于牛顿型流体。 五、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时,其能量的损失是否相同。 A、相同。 B、只有放置角度相同,才相同。

C、放置角度虽然相同,流动方向不同,能量损失也不同。 D、放置角度不同,能量损失就不同。 六、本实验中测直管摩擦阻力系数时,倒U型压差计所测出的是: A、两测压点之间静压头的差。 B、两测压点之间位压头的差。 C、两测压点之间静压头与位压头之和的差。 D、两测压点之间总压头的差。 E、两测压点之间速度头的差。 七、什么是光滑管? A、光滑管是绝对粗糙度为零的管子。 B、光滑管是摩擦阻力系数为零的管子。 C、光滑管是水力学光滑的管子(即如果进一步减小粗糙度,则摩擦阻力 不再减小的管子)。 八、本实验中当水流过测突然扩大管时,其各项能量的变化情况是: A、水流过突然扩大处后静压头增大了。 B、水流过突然扩大处后静压头与位压头的和增大了。 C、水流过突然扩大处后总压头增大了。 D、水流过突然扩大处后速度头增大了。 E、水流过突然扩大处后位压头增大了 BCECAAAA

化工原理实验课课后习题答案

化工原理实验课课后习 题答案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

流体流动阻力的测定 1.如何检验系统内的空气已经被排除干净?答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。 行压差计的零位应如何校正?答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验 3.进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门为什么答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。 4.待测截止阀接近出水管口,即使在最大流量下,其引压管内的气体也不能完全排出。试分析原因,应该采取何种措施?答:待截止阀接近进水口,截止阀对水有一个阻力,若流量越大,突然缩小直至流回截止阀,阻力就会最大,致使引压管内气体很难排出。改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。5.测压孔的大小和位置,测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么答:由公式2p可知,在一定u下,突然扩大ξ,Δp增大,则压差计读数变大;2u?反之,突然缩小ξ,例如:使ξ=,Δp减小,则压差计读数变小。 6.试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象?答:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一。 7.不同管径、不同水温下测定的~Re曲线数据能否关联到同一曲线答:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一。正如Re在3×103~105范围内,λ与Re的关系遵循Blasius关系式,即λ= 8.在~Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围内变化,如何增大或减小Re的变化范围答:Redu,d为直管内径,m;u为流体平均速度,m/s;为流体的平均密度,kg/m3;s。为流体的平均黏度,Pa · 8.本实验以水作为介质,作出~Re曲线,对其他流体是否适用为什么答:可以使用,因为在湍流区内λ=f(Re, )。说明在影响λ的因素中并不包含流体d本身的特性,即说明用什么流体与-Re无关,所以只要是牛顿型流体,在相同管路中以同样的速度流动,就满足同一个-Re关系。 9.影响?值测量准确度的因素有哪些答:2dp,d为直管内径,m;为流体的平均密度,kg/m3;u为流体平均速2u度,m/s;p为两测压点之间的压强差,Pa。△p=p1-p2,p1为上游测压截面的压强,Pa;p2为下游测压截面的压强,Pa 离心泵特性曲线的测定 1.为什么启动离心泵前要先灌泵如果灌水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什么原因 答:离心泵若在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。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。泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。 2.为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关启动离心泵后若出口阀不开,出口处压力表的读数是否会一直上升,为什么答: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。当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 3.什么情况下会出现气蚀现象?答:金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。4.为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到是否还有其他方法来调节流量答:用出口阀门调节流量而不用泵前阀门调节流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的。 5.正常工作的离心泵,在其进口管线上设阀门是否合理为什么答:合理,主要就是检修,否则可以不用阀门。 6.为什么在离心泵吸入管路上安装底阀? 答:为便于使泵内充满液体,在吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为止逆阀,滤网是为了防止固体物质进入泵内而损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。 7.测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定?答:离心泵的特性曲线是在一定转速n下测定的,当n改变时,泵的流量Q、扬程H及功率P也相应改变。对同一型号泵、同一种液体,在效率η不变的条件下,Q、H、P随n的变化关系如下式所示 见课本81页当泵的转速变化小于20%时,效率基本不变。8.为什么流量越大,入口真空表读数越大而出口压力表读数越小?答:据离心泵的特征曲线,出口阀门开大后,泵的流速增加,扬程降低,故出口压力降低;进口管道的流速增加,进口管的阻力降增加,故真空度增加,真空计读数增加。 过滤实验 1.为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清?答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的。当一段时间后,待过滤液体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,此时的液体就会变得清澈。

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为 _0 _______,临近管壁处存在层流底层,若 Re 值越大,则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止 气缚 现象发生;而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 (大、小)一侧的:?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于:.值 大 (大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的 导热系数愈小,则该壁面的热阻愈 大 (大、小),其两侧的温差愈 大 (大、小)。 7、 Z= (V/K v a. Q ) .(y 1 -丫2 )/ △ Y m 式中:△ Y m 称 气相传质平均推动力 ,单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;(Y i — Y 2) / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置,由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ,其值愈大,萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( 6、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ,出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( )耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ,使空气温度由20 C 升至80 C,

化工原理实验模拟思考题

离心泵特性曲线的测定 1.泵壳的作用是:汇集液体 2.轴封的作用是:减少高压液体漏出泵外 3.密封环的作用是:减免高压液体漏回吸入口 4.叶轮的作用是:传递机械能 5.离心泵是由:_叶轮、泵壳、密封环、轴封装置_、和_平衡盘装置五个主要部件所组 成的。 6.离心泵的流量又称为:送液能力 7.泵能给予(1牛顿)_液体的能量称为泵的扬程。 8.每秒钟泵对(输送液体)所作的功,称为有效功率。 9.泵若需自配电机,为防止电机超负荷,常按实际工作的最大流量计算轴功率N,取 (1.1-1.2)N作为选电机的依据。 10.离心泵性能的标定条件是:20℃,101.3kPa的清水 11.为了防止电机烧坏现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。 12.由离心泵的特性曲线可知:流量增大则扬程_减少 13.对应于离心泵特性曲线_____的各种工况下数据值,一般都标注在铭牌上。效率最大。 14.根据生产任务选用离心泵时,一般以泵效率不低于最高____的90%为合理,以降低能 量消耗。效率 15.根据生产任务选用离心泵时,应尽可能使泵在____点附近工作。效率最大 孔板流量计校验实验 1.孔板流量计前后压力: 前>后 2.孔板流量计的孔流系数与流动形态的关系:随Re的减小而减小 3.下列关于孔板流量计的说法正确的是: 构造简单、制造安装方便 流体阻力实验 1.流体流过管件的局部阻力系数主要与下列哪些条件有关:管件的几何形状、流体的Re 数 2.同一直管分别按下列位置摆放 (1)垂直 (2)水平 (3)倾斜同样的流体流动状 态下摩擦阻力关系是:倾斜=水平=垂直 3.在本实验中必须保证高位水槽始终有溢流,其原因是:只有这样才能保证位压头的恒 定 4.本实验中首先需排除管路系统中的空气,是因为:空气的存在,使管路中的水成为不 连续的流体、测压管中存有空气,使测量数据不准确、管路中有空气则其中水的流动不再是单相的流动

化工原理实验思考题及答案

化工原理实验思考题及 答案 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题: 1.孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为 直线 。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re_的关系,在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定 直管阻力 和 局部阻力 。 5.启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。 6.流量增大时离心泵入口真空度 增大_出口压强将 减小 。 7.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。 8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小 。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。 11.萃取实验中_水_为连续相, 煤油 为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。 13.干燥过程可分为 等速干燥 和 降速干燥 。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% , 其过滤介质为 帆布 。 16.过滤实验的主要内容 测定某一压强下的过滤常数 。

17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为:需用对数值来求算,或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取。 18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为:先将手动旋钮旋至零位,再关闭电源。 19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在,如果达到~,可能出现液泛,应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互相转换。

《化工原理》(上)模拟试卷

《化工原理》(上册)模拟试卷 一、判断题(对的打√,错的打×,每题1分,共15分) 1. 因次分析的目的在于用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化。 2. 边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为0.5m。 3. 根据流体力学原理设计的流量计中,孔板流量计是恒压差流量计。 4. 当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时,公式中的流速应该取粗管中 的流速。 5. 离心泵的轴功率随流量的增大而增大。 6. 当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生气缚现象。 7. 对于低阻输送管路,并联优于串联组合。 8. 为了获得较高的能量利用率,离心泵总是采用后弯叶片。 9. 间歇过滤机一个操作周期的时间就是指过滤时间。 10. 过滤介质应具备的一个特性是多孔性。 11. 过滤常数K与过滤压力无关。 12. 滴状冷凝的给热系数比膜状冷凝的给热系数大,所以工业冷凝器的设计都按 滴状冷凝考虑。 13. 多层平壁定态导热中,若某层的热阻最小,则该层两侧的温差也最小。 14. 对于温度不宜超过某一值的热敏性流体,在与其他流体换热过程中宜采用逆 流操作。 15. 实际物体的辐射能力总是小于黑体的辐射能力。 二、选择题(每题1个正确答案,每题2分,共20分)

1. 当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径 缩小的地方,其静压力()。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不确定 2. 水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度升高 时,Re值将()。 A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定 3. 如左图安装的压差计,当拷克缓慢打开时,压差计中 的汞面将()。 A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 无法确定 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是()。 A. 最高效率点对应值 B. 操作点对应值 C. 最大流量下对应值 D. 计算值 5. 操作中的离心泵,将水由水池送往敞口高位槽。若管路条件不变,水面下降(泵能正常工作)时,泵的压头、泵出口处压力表读数和泵入口处真空表读数将分别()。 A. 变大,变小,变大 B. 变小,变大,变小 C. 不变,变大,变小 D. 不变,变小,变大 6. 在重力场中,固粒的自由沉降速度与下列因素无关() A.粒子几何形状 B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的流速 7. 当其他条件都保持不变时,提高回转真空过滤机的转速,则过滤机的生产能 力()。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不一定 8. 当间壁两侧流体的对流传热系数存在下列关系α1<<α2,则要提高总传热系 数K应采取的有效措施为()。 A.提高α1 B.提高α2 C.提高α1,降低α2 D.不确定 9. 根据因次分析法,对于强制对流传热,其准数关联式可简化为() A. Nu=f(Re,Pr,Gr) B. Nu=f(Re,Gr) C. Nu=f(Pr,Re) D. Nu=f(Pr,Gr)

化工原理实验习题答案

化工原理实验习题答案 Prepared on 22 November 2020

1、填料吸收实验思考题 (1)本实验中,为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答:保证塔内液面,防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度,m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下,管道压力降(h-)值较小,可忽略不计,因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量 为宜。 (2)测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答:是确定最适宜操作气速的依据 (3)测定Kxa 有什么工程意义 答:传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一

(4)为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制(5)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。 2对流给热系数测定 1. 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负荷增大,冷凝压力升高,从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高,还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入,和空气的质量。 3.答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了热阻,降低传热速率。在外管 最低处设置排水口,及时排走冷凝水。 4.答:靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答:基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4,当蒸汽压强增加时,r 和△t 均增加,其它参数不变,故 (ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大,所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、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。 2、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。

化工原理实验模拟试题

流体流动阻力实验 一、在本实验中必须保证高位水槽中始终有溢流,其原因是: A、只有这样才能保证有充足的供水量。 B、只有这样才能保证位压头的恒定。 C、只要如此,就可以保证流体流动的连续性。 二、本实验中首先排除管路系统中的空气,是因为: A、空气的存在,使管路中的水成为不连续的水。 B、测压管中存有空气,使空气数据不准确。 C、管路中存有空气,则其中水的流动不在是单相的流动。 三、在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数…雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上 A、一定能。 B、一定不能。 C、只要温度相同就能。 D、只有管壁的相对粗糙度相等就能。 E、必须温度与管壁的相对粗糙度都相等才能。 四、以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体 A、无论什么流体都能直接应用。 B、除水外什么流体都不能适用。 C、适用于牛顿型流体。 五、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时,其能量的损失是否相同。 A、相同。 B、只有放置角度相同,才相同。 C、放置角度虽然相同,流动方向不同,能量损失也不同。 D、放置角度不同,能量损失就不同。 六、本实验中测直管摩擦阻力系数时,倒U型压差计所测出的是: A、两测压点之间静压头的差。 B、两测压点之间位压头的差。 C、两测压点之间静压头与位压头之和的差。 D、两测压点之间总压头的差。 E、两测压点之间速度头的差。 七、什么是光滑管 A、光滑管是绝对粗糙度为零的管子。 B、光滑管是摩擦阻力系数为零的管子。 C、光滑管是水力学光滑的管子(即如果进一步减小粗糙度,则摩擦阻力不再减小的管 子)。 八、本实验中当水流过测突然扩大管时,其各项能量的变化情况是: A、水流过突然扩大处后静压头增大了。 B、水流过突然扩大处后静压头与位压头的和增大了。 C、水流过突然扩大处后总压头增大了。 D、水流过突然扩大处后速度头增大了。 E、水流过突然扩大处后位压头增大了 BCECAAAA

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题 实验一:柏努利方程实验 1. 关闭出口阀,旋转测压管小孔使其处于不同方向(垂直或正对流向),观测并记录各测 压管中的液柱高度H 并回答以下问题: (1) 各测压管旋转时,液柱高度H 有无变化这一现象说明了什么这一高度的物理意义是 什么 答:在关闭出口阀情况下,各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释:当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ,流体没有运动就不存在阻力,即Σh f =0,由于流体保持静止状态也就无外功加入,既W e =0,此时该式反映流体静止状态 见(P31)。这一液位高度的物理意义是总能量(总压头)。 (2) A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度为什么 答:A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度(排除测量基准和人为误差)。这一现象说明各测压管总能量相等。 2. 当流量计阀门半开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度H /并回 答以下问题: (1) 各H /值的物理意义是什么 答:当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲;当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静;两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

(2) 对同一测压点比较H 与H /各值之差,并分析其原因。 答:对同一测压点H >H /值,而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值,原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 (3) 为什么离水槽越远H 与H /差值越大 (4) 答:离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大,就直管阻力公式可以看出2 2 u d l H f ??=λ与 管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度 H 2222d c u u =22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答:注:A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速: 135.00145.036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 (m/s ) A 点全开时的流速: 269.00145 .036004 16.0360042 2=???=???=ππd Vs u A 全 (m/s ) C 点半开时的流速: 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 半 (m/s )

化工原理实验思考题及答案

化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题: 1.孔板流量计的C~Re关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的V S ~ R关系曲线在双对数坐标上应为_直线—。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定入与Re的关系,在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和局部阻力。 5.启动离心泵时应关闭出口阀和功率开关。 6.流量增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小。 7 .在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差。 11.萃取实验中_水_为连续相,煤油为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为C E1=V R(C R1-C R2)/V E。 13.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为5% ,其过滤介质为帆布。 16.过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。

17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为:需用对数值来求算,或者直接用 尺子在坐标纸上量取线段长度求取。 18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为:先将手动旋钮旋 至零位,再关闭电源 19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是:要有一组数据处理的计 算示例。 21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加 空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值,实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa 如果达到0.008?0.01mPa可能出现液泛,应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互

化工原理实验思考题及答案汇总

化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题: 1.孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为 直线 。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re_的关系,在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定 直管阻力 和 局部阻力 。 5.启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。 6.流量增大时离心泵入口真空度 增大_出口压强将 减小 。 7.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。 8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小 。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。 11.萃取实验中_水_为连续相, 煤油 为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。 13.干燥过程可分为 等速干燥 和 降速干燥 。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% , 其过滤介质为 帆布 。 16.过滤实验的主要内容 测定某一压强下的过滤常数 。 17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为: 需用对数值来求算,或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取 。 18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为: 先将手动旋钮旋

至零位,再关闭电源。 19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa,如果达到0.008~0.01mPa,可能出现液泛,应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互相转换。 29.在柏努利方程实验中,当测压管上的小孔(即测压孔的中心线)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(从测压孔算起)为静压头,它反映测压点处液体的压强大小;当测压孔由上述方位转为正对水流方向时,测压管内液位将因此上升,所增加的液位高度,即为测压孔处液体的动压头,它反映出该点水流动能的大小。

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中南大学考试试卷(A ) 2012 -- 2012 学年 2 学期 时间60分钟 化工原理实验 课程 48 学时 2 学分 考试形式: 闭 卷 专业年级: 化工10级总分100分,占总评成绩 50 % 班级___________姓名__________ 学号_________ 成绩 一、多选题(共60分,每小题2分,正确的在最后页答题卡中填写T,错误的打F 。例如A,B,C,D 只有BC 正确,则在相应题号中填写FTTF, A,B,C,D 只有D 正确,则在相应题号中填写FFFT)1、柏努利实验中,测压管的测压孔正对水流方向时所出的液位高度表示该点的FFTF A . 动压头; B . 静压头;C . 动压头与静压头之和;D . 动压头、静压头、损失压头之和。2、当管径相同而两侧压孔方向也相同时,两测压管之间所测得液位差表示 FFTT A . 两截面之间的动压头之差; B . 两截面之间的静压头之差。C . 两截面之间的压强差; D . 两截面之间的损失压头。3、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时,其能量损失 FFT A . 增大;B . 减少; C . 不变。 4、U 型压差计可直接测出如下各值:TF A . 表压、真空度、压强差。 B. 表压、真空度、压强差和绝对压。 5、用量筒和秒表测定体积流量中,所算出的流速是 TFF A . 平均流速; B . 点流速;C . 最大点速度。 6、蒸馏操作能将混合液中组分分离的主要依据是:TFT A . 各组分的沸点不同; B . 各组分的含量不同; C . 各组分的挥发度不同 7、全回流操作的特点有TTT A . F = O, D = 0, W = 0; B . 在一定分离要求下N T 最少; C . 操作线和对角线重合; 8、本实验能否达到98% (质量)的塔顶乙醇产品?FTFT A . 若进料组成大于95.57%,塔顶不能可达到98% 以上 B . 若进料组成大于95.57%,塔釜可达到98% 以上 C . 若进料组成小于95.57%,塔顶可达到98% 以上 D . 若进料组成小于95.57%,塔顶不能达到98% 以上 9、冷料回流对精馏操作的影响为FTF 规范与

化工原理实验试卷

1 化工原理实验试卷 注意事项:1.考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上; 3 ?考试形式:闭卷; 4. 本试卷共四大题,满分100分,考试时间90分钟。 一、填空题 1. 在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U形压差计测定。 2. 实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 3. 影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等 4. 用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加空 气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不 凝气体。 5. 用皮托管放在管中心处测量时,其U形管压差计的读数R反映管中心处的静压头。 6. 吸收实验中尾气浓度采用尾气分析装置测定,吸收剂为稀硫酸,指示剂为甲基红。 7. 在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 8. 干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。

9. 在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在,如果达到?, 可能出现液泛,应减 少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 10. 吸收实验中尾气浓度采用尾气分析装置测定,它主要由取样管、吸收盒和湿式体积流量计组成的,吸收剂为稀硫酸,指示 剂为甲基红。 11. 流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互相转换。 12. 在柏努利方程实验中,当测压管上的小孔(即测压孔的中心线)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(从测压孔算起) 为静压头,它反映测压点处液体的压强大小;当测压孔由上述方位转为正对水流方向时,测压管内液位将因此上升,所增加的液 位高度,即为测压孔处液体的动压头,它反映出该点水流动能的大小。 13. 测量流体体积流量的流量计有转子流量计、孔板流量计和涡轮流量计。 14. 在精馏实验中,确定进料状态参数q需要测定进料温度,进料浓度参数。 15. 在本实验室的传热实验中,采用套管式换热器加热冷空气,加热介质为饱和水蒸汽,可通过增加空气流量达到提高传热系 数的目的。 16. 在干燥实验中,要先开风机,而后再打开加热以免烧坏加热丝。 17. 在流体流动形态的观察实验中,改变雷诺数最简单的方法是改变流量。 18. (1)离心泵最常用的调节方法是出口阀门调节;(2)容积式泵常用的调节方法是旁路调节。 19. 在填料塔流体力学特性测试中,压强降与空塔气速之间的函数关系应绘在双对

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