2013华工化工原理实验考试

1． 流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而______C____。

A．增大 B. 减少 C. 不变 D. 不确定

2． U型压差计不可能测出的值为______D______。

A．表压 B. 真空度 C. 压强差 D. 绝对压

3． 在不同条件下测定直管摩擦系数与雷诺数的数据，能否关联在同一条曲线上_____D______。

A．能 B. 不能 C. 只有温度相同时才能 D. 只有管粗糙度相等时才能。

4． 对本实验室的传热实验，你认为_______A____方案对强化传热在工程中是可行的。

A．提高空气的流速 B. 提高蒸汽的压强

C. 采用过热蒸汽以提高传热温差 D. 在蒸汽侧管壁上加装翅片

5． 以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于______A________。

A．牛顿型流体 B. 只有液体流体 C. 任何流体 D. 只有水本身

6． 当管子放置的角度或水流方向改变时，流速不变，其能量损失_______C______。

A．增大 B. 减少 C. 不变 D. 不确定

7． 离心泵在恒定转速下的扬程与流量（H－Q）曲线为已知，现增大转速，此时H～Q线会

__A_______。

A．上移 B. 下移 C. 不变 D. 不确定

8． 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_____D____。

A．冲压能 B. 静压能 C. 位能 D. 动能

1、 编写实验报告应包括哪些内容？

(1)

(2)

(3)

(4) 实验题目 报告人及合作者姓名 实验任务 实验原理

(5) 实验设备及流程、操作

(6) 原始数据记录和数据整理表格

(7) 实验结果，用图线或关系式表达出来

(8) 分析讨论

下图是离心泵性能测定实验装置，现发现共存在5处错误或遗漏，试指出并加以改正，

简要说明原因。

1－离心泵； 3－泵出口阀；

6－转速表；7－转速传感器；

8－冷却风扇；9－灌水阀；

11－弯头； 13

－文丘里流量计；

14－计量槽；15－水槽

16－温度计

图1 离心泵性能测定实验装置

（1） 在泵的进口要安装进口阀或底阀，因为离心泵在启动前需要灌水排气，二在灌水排

气之前，要将进口阀关闭，否则达不到目的。

（2） （3）需要在离心泵的进出口安装真空表、压力表。因为在测定扬程与流量曲线时（H

－Q）需要测定离心泵进出口的表压。

（4）文丘里流量计的取压点错误，按图中所示，压差计的读数为流体经过流量计时的

压强降，而不能测定流体在管内的流速，正确的安装方法是测压点应在文丘里流量计的

进口及其喉部，利用能量转换从而达到测速的目的。

（5）U形管压差计中指示剂的液位错误，当有流体流动时，应是左边低，右边高，原因

是文丘里流量计进口处的静压头大于其喉部的静压头。

2、 请分别写出测量流量、温度的仪表各三个。

流量计：孔板轮流量计、转子流量计、涡轮流量计

温度计：玻璃液体温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。

3、 在传热实验中的用饱和水蒸汽加热空气，你所测的传热管的壁温是接近蒸汽的温度

还是空气的温度？解释其原因。

传热管的壁温接近蒸汽的温度。因为传热过程中，蒸汽的传热膜系数远远大于空气

的传热膜系数，因此蒸汽侧的热阻远远小于空气侧的热阻，壁温接近蒸汽的温度。

9．

10． 实验数据中各变量的关系可以采用 经验公式法 ，图形比较法 和 列表法 表示 U型压差计能测出的值为___表压____、__真空度_____、_压强差______。

11． 请分别写出测量流量、温度的仪表各三个。

流量计：孔板轮流量计、转子流量计、涡轮流量计

温度计：玻璃液体温度计、热电阻温度计、热电偶温度计

在柏努利方程演示实验中，测压管的测压孔正对水流方向时所测出的液位高度表示该点的

（ D ）。

A.动压头 B.静压头

C.动压头与静压头之和 D. 动压头、静压头与损失压头之和

某同学进行离心泵特性测定实验时，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空度很高，你认

为以下哪一个是故障的原因？（ C ）。

A.水温太高 B.没有灌满水

C.吸入管路阀门关闭 D.排出管路阀门关闭

10、本校的传热实验中，在通入饱和蒸汽进套管间时要排除不凝性气体，这是因为（ B ）。

A.不凝性气体存在可能会引起爆炸

B.不凝性气体存在会使蒸汽的传热系数大大降低

C.不凝性气体存在会使空气的传热系数大大降低

1、 实验曲线的绘制，需选择合适的坐标系，为使图形线性化，对幂函数应选用什么

坐标系？ （ ）

A.直角 B. 对数 C. 半对数 D.其它

2、在进行离心泵特性测定实验时，随着输送流量的增大，泵所需的功率应该是 （ ）

A. 不变 B.减小 C. 先升后降 D. 增大

3、在蒸汽加热空气的传热实验中，作为确定物性参数的定性温度应该是： （ ）

A. 空气进口和出口温度的平均值 B.空气进口温度

C. 空气出口温度 D.蒸汽温度

4、在柏努利方程实验中，测压管上的小孔由正对水流方向转至垂直于水流方向时，测

压管中液位下降的高度代表： （ ）

A.动压头 B.静压头 C. 损失压头 D. 位压头

5、以水为工作介质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于： （ ）

A.任何流体 B.只适用于水 C.牛顿流体 D. 非牛顿流体

6、当流体的流量一定时，管径增大则： （ ）

A. 流速减小，阻力损失减小 B. 流速增大，阻力损失减小

C. 流速增大，阻力损失增大 D. 流速减小，阻力损失增大

3.实验数据图形表示法的优点是什么？以你所做过的化工原理实验为例，图示说明实验数据

曲线图的完整表达之要素。

实验数据图形法的优点是直观清晰，便于比较，容易看出数据中的极值点、转折点、周期性变

化率以及其他特性。

化工原理实验练习1

一、选择题

1、 在测定直管摩擦系数λ与雷诺数Re关系的实验中，为使λ～Re图形线性化，应选

择（ ）坐标系？

A.直角 B. 双对数 C. 半对数 D.其它

2、在进行离心泵特性测定实验时，随着泵出口阀门的开大，泵进口处的真空度应该是

（ ）

A. 不变 B.减小 C. 先升后降 D. 增大

3、在蒸汽加热空气的传热实验中，提高总传热系数最有效的方法是：（ ）

A. 提高加热蒸汽的压力 B.提高空气的流速

C. 提高加热蒸汽的流速 D.除去管内污垢

4、在柏努利方程实验中，测压管上的小孔正对水流方向时，测压管中液位的高度代表

（ ）

A.动压头 B.静压头 C. 位压头 D. 冲压头

5、你所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系曲线，适用于（ ）的管道阻力计算。

A.与实验管径相同 B.与实验材料相同

C.与实验相对粗糙度相同 D.任何直径

2、 随着流体流量的增加，离心泵的各项性能有以下的变化规律：扬程 、

轴功率 、效率 。

2、在柏努利方程实验中，将测压管上的小孔正对水流方向，开大出口阀使管中流速增

大，此时可以观察到测压管中液位的高度 ，此液位高度的变化表明此时此

处的总机械能比流速增大前 。

3、对于函数关系中待定常数的确定，只要其相应的实验数据可以在坐标系上被绘制成

直线的，均可以采用直线图解法求常数，此外也可以通过 法

和 求常数。

4、在你所做的传热实验中，若空气进口温度维持不变，随着空气流量的减少，空气进

出口温度差应该是 ，同时壁温应该是 。

6、在本实验室进行管道阻力实验测定时，应先对离心泵进行灌水排气，其原因是实验

装置中的泵处于 位置，若泵内存有较多气体，启动泵时会发

生 现象。

7、实验过程的测量误差包括过失误差、 系统误差 和 随机误

差 。

1、在进行测试系统排气时，是否应该关闭系统的出口的阀门？为什么？

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。

2、如何检测测试系统内的空气已经被排除干净？

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。

3、为何本实验数据在对数坐标纸上，进行标绘？

因为本实验中摩擦阻力系数λ与Re的关系式为AReB, 采用对数坐标系可使之线形化，可方便地求得A和B值。

另：在对数坐标上，对所处理的数据无需在求对数，标出的数值为真值，原点应为1而不是零，直线的截距即为A值，而由直线的斜率可求得B，由于是真值标值，在求直线的斜率时，不能直接用标度数值计算，而应用它的对数，即Blogy2logy1。 logx2logx1

4、在实验测量中，记录测量数据时，一般只应保留一位估计数字，即读取最小刻度的后一位，如微压差计的最小刻度为0.1mm，则正确读数为23.20mmHg，前三位是准确读数，最后一位“0”是估计读出的。此外若是非测量值，必须通过中间运算才得到结果的数据，可按有效数字运算规则进行运算。

5、用出口阀来调节流量的原理是什么？它有什么优缺点？

原理同“离心泵的流量为什么可以通过出口阀门的调节加以改变”。

它的优缺点：优点为调节流量快捷简便，且流量可连续变化，适合于化工连续生产的特点；缺点：当阀门关小时，因流动阻力加大，需要额外多消耗一部分能量，不经济。

6、正常工作的离心泵，在进口处设置阀门是否合理。为什么？

不合理，因为在离心泵启动前，若进口阀打开，泵内的流体会流回储液槽，启动离心泵后易发生气缚现象。

7、为什么在离心泵的进口管下安装底阀，安装底阀后，管路的阻力损失是否会加大？你可否能提出更好的方案？

离心泵的底阀是单向阀，可防止启动前灌入的液体从泵内流出，安装底阀后，管路的流动阻力将增大，可将离心泵安装在液面以下。

3、在传热实验中，要提高数据的准确度，在实验操作中要注意哪些问题？

要注意的问题如下：

（1）、实验过程中应使蒸汽压力维持恒定。

（2）、流量的调节应从大到小，而且每次调节流量后应稳定5分钟后才开始读取数据。

（3）、在用电位差计测定温度时，每次读取数据应先调零。

（4）、在读取数据时，正确地使用有效数据的概念。

4、读取A’时，为什么不能取截距的真实值？

由 Nu=A’Rem, 可知要求A’和m应将其标绘在对数坐标中，可转化为logNu=logA’+mlogRe, 当Re=1时，对数坐标中直线Nu-Re的截距(Nu)Re=1=A’, 但在本实验中Re>>1, 直线的原点为Re=1×104, 由此求得的截距（Nu）Re=104＝A’, A’应由下式求得：A'(Nu)Re104

(104)m

2、使用本实验室的阻力实验装置，启动离心泵的正确操作是。

A、对离心泵进行灌水排气；打开进水管阀门；启动泵；打开出水管阀门。

B、对离心泵进行灌水排气；启动泵；打开进水管阀门；打开出水管阀门。

C、对离心泵进行灌水排气；打开出水管阀门；启动泵；打开进水管阀门。

D、对离心泵进行灌水排气；打开进水管阀门；打开出水管阀门；启动泵。

3、在用饱和水蒸汽加热空气的传热实验中，测得管壁面温度接近蒸汽温度，原因是。

A.蒸汽温度高 B.换热管热阻小 C.空气流量小

D.蒸汽冷凝对流传热系数远大于空气对流传热系数

4、换热器上疏水器的作用是排放冷凝液，截留蒸汽。当其发生阻塞，会导致。

A.不凝性气体增多 B.被加热流体的流量增大

C.换热器的总传热系数减低 D.冷流体出口温度上升

5、列举你在化工原理实验中所用过的三种流量计。

1、 “强制对流下空气传热膜系数的测定”实验中，若改变加热蒸汽压力，则实验所测

得的对流传热准数关联式中的参数也随之改变。 （ 错 ）

2、 将水平安装的直管改为垂直安装，其他条件不变，则流体流经这段直管的阻力损失

将发生改变。 （ 错 ）

3、 U形差压计不能用于测量离心泵入口处的真空度。

（ 错 ）

5、在实验记录和数据处理过程中，小数点后面的有效数字越多就越精确。 （ 错 ）

1. 实验预习包括哪些内容?

（1）实验内容 （2）实验目的 （3）实验基本原理（4）实验方案（5）实验装置及流程图

（6）原始数据记录（只需列出原始数据表格）

2.测取实验数据时应注意哪些方面?

（1）代表性（2）真实性（3）准确性

4.掌握对数坐标纸的原理及使用方法,应用场合.

对数坐标纸是在直角坐标的基础上，横、纵坐标数值分别取对数绘制而成的坐标纸，即对数坐标中某点的坐标示值是该点的变量数值，但纵、横坐标至原点的距离却是该点相应坐标变量数值的对数值。

应用场合：形如 的幂函数关系可选用对数坐标纸。另外，若自变量和因变量两者均在较大的数量级范围内变化，亦可采用对数坐标

5.实验数据处理中,常用什么工具来表示变量间的关系?[图,表,公式.]

（1）列表法（2）图示法（3）数学模型法（公式法）

本学年中,你在实验室中所使用过流量/流速,压力/压差,温度等测量仪表有哪几种?

流量/流速：转子流量计、孔板流量计、湿式气体流量计、涡轮流量计、喷嘴流量计

压力/压差：压力表、真空表、U行管压差计

温度：温度计（包括干球温度计和湿球温度计）、热电偶

离心泵的启动过程：打开灌水阀和排气阀以灌水排气，关闭出口阀门并启动离心泵，调节出口阀门的开度即可控制流量

2.离心泵启动时,打不出水是什么原因?什么叫”气缚”?什么叫”气蚀”?如何避免这些现象的发生?

离心泵启动时,打不出水有如下原因：（1）启动前没有灌水排气（2）排出管路阀门关闭（3）吸入管路阀门关闭

气缚：如果离心泵在启动前泵壳和吸入管道内未充满液体，即存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多，不能形成足够大的真空度，低位槽内液体不能被吸入泵内，这种现象叫气缚。可在启动离心泵前灌满被输送液体并排气以避免之

气蚀：如果泵内真空度过高，被输送液体便会在叶轮中心处发生汽化，产生大量气泡，当气泡向周边运动时，由于压力增加而急剧凝结，产生局部真空，周围的液体以很高的流速冲向真空区域，产生非常大的冲击力，众多液滴犹如细小的高频水锤撞击叶片，这种现象叫气蚀。避免方法：（1）安装高度小于允许安装高度（2）减小吸入管路的阻力。吸入管路应短而直，直径可稍大，减少不必要的管件（3）被输送液体的温度不能过高

4.什么是离心泵示性曲线中最高效率点?设计点?高效区?流量为零时,泵功率等于多少? 泵的功率先随着流量的增加而上升，达到一最大值，此最大值即为最高效率点。 最高效率点所对应的流量和压头即为设计点。

效率高于最高效率点92%的区域称为高效区。

流量为零时，泵功率接近于零。

1传热实验的启动和停机顺序是什么?

启动时，先开启鼓风机，通入空气，再将蒸汽通入套管换热器内。停机时，先关闭蒸汽进口阀停止通蒸汽，再切断鼓风机电源停止通空气。

2孔板流量计前的表压计有何作用?

其作用是测量流量计前空气的表压（mmHg），以用于空气密度、空气体积流量及总传热系数的计算

3排不凝性气体的意义和方法是什么?

不凝性气体的热导率很小，其存在相当于增加了一层热阻，使冷凝传热系数大为降低，故排除不凝性气体有利于提高冷凝传热系数，增强传热效果。其方法是：打开套管换热器的放气旋塞，使套管内空间与大气想通，开启蒸汽阀，向套管内缓慢通入蒸汽，使不凝性气体（空气）经放气管排到空气中，待看到放气管出口处有蒸汽出来时关闭放气旋塞即可。 4疏水器的作用是什么?

疏水器的作用是让蒸汽放热后冷凝而成的水经其排出，防止套管内的冷凝水越积越多而影响蒸汽传热。

5对于空气-水蒸气之间的间壁传热,采用什么强化传热方法?

空气—水蒸气之间的间壁传热属于蒸气冷凝传热，可采用如下强化传热的方法：（1）排除不凝性气体（2）采用翅片管或波纹管，以增大传热面积，提高空气湍流程度（3）提高空气流速和蒸气流速（4）使用过热蒸气作载热体

课本思考题解答?