化工原理思考题.docx
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实验数据处理l.流量及流速的计算流量V=收集水量/所需时间平均流速u=流量/管道截面积2.动压头的计算动压头H=测压孔正对水流方向的液位–测压孔垂直水流方向的液位3.最大点速度的计算求得某—段在某一流量下的动压头H,可按下式得出该处在一定流量下的最大点速度umax。4.不同流速下的阻力损失及其比值阻力损失Hf为不同位置的液位之差(测压孔位于同一方向)。并比较Hf大/Hf小是否与u2大/u2小是否近似相1-1因为流体静止时,u=0,ΣHf=0.则Z+H=常数。由题意知A.B.C.D.E五个管子的高度均为z,其业主高度分别为ha、hb、hc、hd、he,则有ha+z=hb+z=hc+z=hd+z=he+z=常数,则ha=hb=hc=hd=he。1-2(1)由伯努利方程,A、E管径相同,则流速相等,同时高度相同,则两管之差代表ΣHf(2)hd>hc,主要因为随着流体的流动,根据公式,可知当流速降低时,压强会增加,并且在流动过程中会有一定的阻力和一定的能量损失,所以这些原因都会导致压强的增大,以至于液柱升高。误差分析:1.液柱在流动过程中波动较大,不好测量2.刻度很难辨认3、操作人员对液柱高度的尺寸把握不准确4.仪器本身存在一定的误差实验数据处理:1.做工作曲线2.找出实际流量q实,计算Re2-4流体的流动形态,对于流体的:力的方向、构成,能量关系等有重大意义。这些可以应用在河流、堤坝、水库的修建中,舰艇、飞行器设计中,沉降、浮升等作业中.2-2采用时差法,首先对流体的流动形态进行假设,然后再用相应的经验公式计算管道的摩擦系数,以流体流动粘度和关闭的绝对粗糙度为基本参数,导出一组牛顿流体在元管内流动形态的简便关系式,最后验证假设的正确性。除此之外,对于软管子,可以采用用手触摸或者听来判断,针对硬管子,只可以采用听来判断。误差分析:讲义3页3-1应该关闭,因为这样可以将管道内的气泡全部排出。3-23-3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,这样流体流动的测定才准确。当流出的液体没有气泡,就证明气泡已经排干净了。3-4可以用于牛顿流体的类比,应该是近似平行线,但是雷诺数本身并不是很准确,建议取中间段曲线,不要用两边数据。雷诺数本身只与速度、粘度和管径一次相关(粘度可以查表)。3-5一次改变一个变量,是可以关联出曲线的,一次改变多个变量时是不可以的。另外,不要奢望可以做出一个多项式一样的好的曲线,这是不可以的。3-6没有影响,静压是流体内部分子运动造成的。表现的形式是流体的位能,是上液面和下液面的垂直高度差。只要静压一定,高度差就一定。如果用弹簧压力表测量压力是一样的,所以没有影响。4-1特性曲线主要是用于选泵使用,不同曲线会极大影响泵的效率,泵并联运行也需要性能曲线,合理配备水泵的台数。4-2防止电机过载,启动时Q=0,但N不等于0,。此时若开启出口阀门,Q增大,会加重电机负荷,导致泵动作异常,甚至损害电机。4-3防止气缚的发生,泵内有空气,由于空气密度很低,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。可能原因是泵入口处的止逆阀坏了,水从管子又漏回水箱;电机坏了,无法正常工作;入水管中有空气,负压太低;一起老化,泵的密封性差,运转过程中有空气进入泵中。4-4调节出口阀门开度,实际上是改变管路特性曲线,改变泵的工作点,可以调节流量。这种方法的有点是方便、快捷、流量可以连续变化,缺点是阀门关小时,增大流动阻力,多消耗一部分能量、不经济。也可以改变泵的转速、减小叶轮直径,还可以采用双泵并联操作。4-5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。4-6不合理,水从水池或水箱输送到水泵的靠的是液面上的大气压与泵入口处的真空度产生的压强差,将水从水箱压入泵体,由于进口管安装阀门,增大这一段管路的阻力而使流体无足够的压强差实现这一流动过程。4-7由于盐水密度大于水密度,所以需要更大的离心力,从而泵的压力变大。当扬程不变时,轴功率与密度成正比,所以输送盐水时轴功率也会变大。4-8问题的本身就是错误的,有效压头并不一定随着流量的增加而下降,这与叶轮安装角有关,还有可能增加。但就通常使用的泵而言这个问题也是有问题的,扬程随着流量的增加可以大幅度降低的,这与泵的种类,也就是泵的性能曲线有关。5-1这是过滤的机理造成的必然结果,在过滤中主要靠滤饼层。开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,过滤效果不佳,滤饼形成后且形成较密的滤饼,使颗粒不易通过,滤液就变清了。5-2(1)使用助滤剂,改善滤饼特性