化工原理實驗課后思考題答案流體流動阻力測定實驗1.流體流動阻力與哪些因素有關(guān)？流體流動阻力與流體的性質(zhì)（密度、黏度）、流動的形態(tài)（層流或湍流）、管道的特性（管徑、管長、管壁粗糙度）以及流速有關(guān)。根據(jù)范寧公式$h_f=\lambda\frac{l}ge600mw\frac{u^{2}}{2g}$，其中$\lambda$為摩擦系數(shù)，與流動形態(tài)和管壁粗糙度有關(guān)；$l$為管長，$d$為管徑，$u$為流速。流體黏度越大，內(nèi)摩擦力越大，阻力越大；流速增加，流動的紊亂程度增加，阻力也會增大；管徑越小、管長越長，流體與管壁的接觸面積和流動路徑增加，阻力增大；管壁越粗糙，對流體的阻礙作用越強，阻力也越大。2.在不同設(shè)備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的$\lambda-Re$數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上？可以關(guān)聯(lián)在同一條曲線上。雷諾數(shù)$Re=\frac{du\rho}{\mu}$，摩擦系數(shù)$\lambda$是雷諾數(shù)$Re$和相對粗糙度$\frac{\varepsilon}6sqo0yq$的函數(shù)。對于光滑管，在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，$\lambda$只與$Re$有關(guān)；對于粗糙管，在完全湍流區(qū)，$\lambda$只與相對粗糙度有關(guān)。不同設(shè)備管徑不同，但只要雷諾數(shù)$Re$相同，流動狀態(tài)就相同；不同水溫下，水的密度$\rho$和黏度$\mu$會發(fā)生變化，但通過雷諾數(shù)的計算，會綜合考慮這些因素。因此，只要流動狀態(tài)相似，不同設(shè)備和水溫下測定的$\lambda-Re$數(shù)據(jù)可以關(guān)聯(lián)在同一條曲線上。離心泵特性曲線測定實驗1.離心泵啟動前為什么要灌滿液體？離心泵啟動前要灌滿液體是為了防止發(fā)生氣縛現(xiàn)象。離心泵依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)使液體產(chǎn)生離心力而工作。如果泵內(nèi)有空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處形成的低壓不足以將液體吸入泵內(nèi)，泵就無法輸送液體，這種現(xiàn)象稱為氣縛。只有灌滿液體，才能使葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生足夠的離心力，將液體吸入并壓出泵體，實現(xiàn)正常的輸送功能。2.當(dāng)離心泵出口閥門開大時，流量和壓力如何變化？為什么？當(dāng)離心泵出口閥門開大時，流量增大，壓力減小。從泵的工作原理來看，離心泵的流量和揚程（壓力）存在一定的關(guān)系，由泵的特性曲線可知，二者呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)出口閥門開大時，管路的局部阻力減小，管路特性曲線變平坦。根據(jù)泵的工作點是泵的特性曲線和管路特性曲線的交點，此時工作點向右下方移動，即流量增大。同時，由于流量增大，泵內(nèi)液體的流速增加，能量損失增大，泵所能提供的揚程（壓力）就會減小。過濾實驗1.過濾壓力對過濾速率有何影響？過濾壓力對過濾速率有顯著影響。根據(jù)過濾基本方程式$\frac{dV}{dt}=\frac{A^{2}\Deltap}{\murL(V+Ve)}$，其中$\frac{dV}{dt}$為過濾速率，$A$為過濾面積，$\Deltap$為過濾壓力差，$\mu$為濾液黏度，$r$為濾餅比阻，$L$為濾餅厚度，$V$為濾液體積，$Ve$為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積。在其他條件不變的情況下，過濾速率與過濾壓力差成正比。增大過濾壓力可以提高過濾速率，因為壓力差增大，濾液通過濾餅和過濾介質(zhì)的推動力增大。但對于可壓縮濾餅，隨著壓力的增大，濾餅的比阻$r$會增大，這會在一定程度上降低過濾速率增加的幅度。2.過濾介質(zhì)的選擇應(yīng)考慮哪些因素？過濾介質(zhì)的選擇應(yīng)考慮以下因素：首先是過濾介質(zhì)的孔徑，要根據(jù)懸浮液中顆粒的大小來選擇合適孔徑的過濾介質(zhì)，以保證能有效截留顆粒，又能使濾液順利通過。其次是過濾介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性，要確保過濾介質(zhì)不與懸浮液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以免影響過濾效果和過濾介質(zhì)的使用壽命。此外，過濾介質(zhì)的機械強度也很重要，要能承受過濾過程中的壓力和摩擦，不