化工原理实验思考题答案57334

2. 在过滤初始阶段,为什么可见滤液是由浑浊变清?

答:过滤介质中微孔通道的直径可能大于悬浮液中部分颗粒直径,因此,过滤初期会有一些小颗粒穿过而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象,使小于孔道直径的细小颗粒也能被拦截,并开始形成滤饼,由此滤液变清,过滤才有效进行。 3. 请阐述板框压滤机的优、缺点和适用场合。

答:板框压滤机优点:结构简单、制造方便、占地面积较小过滤面积较小,操作强度高,适应能力强。缺点;间歇操作,生产效率低,劳动强度大,滤布损耗也比较快。适应与中小规模的生产场合。

4. 实验板框压滤机的操作分哪几个阶段?

答:按实验要求配制滤浆 滤浆搅拌 开泵将滤浆打入衡压罐并搅拌 组装板框压滤机

衡压罐加压将滤浆按实验设定的压力打入板框压滤机进行压滤 对设定的单位滤液量进行 计时并记录 过滤结束用衡压水罐的水对滤饼进行清洗 打开板框压滤机取出滤饼并对板框压滤机及管路进行清洗。

5. 若操作压力提高一倍,过滤效率是否增加一倍?

答: 不。根据单位过滤面积获得的滤液体积计算公式可知: q?K??2k?p21?s?,

k—滤浆特性常数,因此相同滤浆和时间 q??p,结论:过滤效率与压力成正比但不成倍数。

???

实验六 管内强制对流传热膜系数的测定

1. 根据实验数据,列举某一设定的空气质量流量W状态下,Re、Nu的计算过程。注:实验数据

表tw2为空气进口侧换热管壁温,tw1为空气出口侧换热管壁温

答:计算条件 质量流量 W=0.023(kg/s); 换热管内径 di=32.8-2×3.5=25.8×103 m

--

换热管长度 l =1.45m; 换热管流通截面积 S=(25.8×103)2×0.7854=5.23×104

换热面积 A1=π·di·l=π×25.8×103×1.45=0.1175(m2)

进、出换热器的空气温度 T1=80℃、T2=52.5℃;热空气进、出口的算术平均温度(定性温度): T平均(80+52.5)÷2 =66.25(℃)

查表得:空气黏度μ=2.04×105( Pa·s)比热Cp=1.008kJ/kg.℃ 导热系数λ=2.94×10-2 (W/m·K) 空气进、出口侧对应的换热管管壁温度 tw1=33.5℃、tw2=20℃

由于质量流速 u??W 质量流量/流通截面,因此: Sdiu?求:该流量状态下的雷诺值: Rei??diW25.8?10?3?0.023???55618 S?5.23?10?4?2.04?10?5

该流量状态下的努塞尔准数:

Q?W?Cp(T1?T2)?0.023?1008(80?52.5)?637.34?W??t1?T1?tw1?80?33.5 ?tm??46.5?oC??t2?T2?tw2?52.5?20 ?1??32.5?0C??t1??t246.5?33.5??39.65(℃) ?t146.5lnln32.5?t2Q637.34??136.82 (W/m2.K) A1?tm0.1175?39.65?1di136.82?25.8?10?3Nu???120

?2.94?10?22. 为何要把实验结果关联成Nu— Re的准数方程式的形式,而不用α — W来关联?

答:影响对流传热系数α的因素太多,如:流体的种类和相变化;流体的特性(λ、μ、ρ、cp、β);流体温度;流体的流动状态;流体流动的原因;传热面的形状、位置和大小。因此要以质量流量W来关联,建立一个通式来求各种条件下的α是很困难的,所以通过实验结果关联成Nu— Re的准数间的关系形式,即可求得不同情况下的α的关联式。

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