内容发布更新时间 : 2024/5/4 11:12:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、流量计实验（共5小题，35分）

（1）液体流量测定中为什么保证体系管道内充满流体？

（1）答：若管道中有气泡，会占用一定流体体积，使测量结果偏小。 （2）液体流量测定时若管道中有气泡存在，如何排气？

（2）答：向管道中注入一定量的水，敲打，使气泡随水一起流出。 （3）影响Co、Cv的因素是什么？

（3）答：Co：孔板锐孔的形状、测压口位置、孔径、孔径与管径比及雷诺准数Re; Cv:雷诺准数Re、文丘里管的结构。

（4）液体流量测定时，若管道内有气泡存在，如何进行排气操作？

（4）答；打开平衡阀，渐渐开启进水阀门，直至全部打开，排除干净管路中气泡(不要一下子全开以免U型管中水银冲出)。

（5）简述孔板、文丘里流量计的设计原理。并依据实验结果分析说明其优缺点。

（5）答：孔板原理：利用流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增大，压强减小。在其上下游两侧产生静压力差，作为测量依据。优点：测量方便简单，精度高。缺点：能量损失较大，如果设计或安装不当甚至会堵塞管道。 文丘里原理：是孔板的改进，使流量计的管径逐渐缩小，又逐渐扩大，减小涡流损失。优点：能量损失较小。缺点；对尺寸要求严格，费用高。

（6）根据孔板和文丘里流量计的实验结果，请设计一套能同时进行孔板和文丘里流量计校验的实验装置说明实验操作方法。 （6）实验操作方法：

1）了解各阀门的位置及作用，检查压差计接头是否正常

2）首先读取U型管压差计的零位点读数，关闭水泵的出口阀，打开平衡阀，启动离心泵，迅速打开流量调节阀门。

3）为了保证测试系统的稳定流动及密度对实验结果的影响，驱赶系统和压差中的气泡。 4）关闭平衡阀，利用出口阀调节流量，确定实验测定范围，根据孔板流量计（文丘里流量计）压差示数在最大和最小示数范围内由小到大均匀取6-8个点进行实验测定，调节流量阀的开启度，使流量稳定在某一实验数值，等体系稳定后，首先关闭收集水箱底部的出水阀门，将径向开关搬向收集水箱处，同时计时，等流出水的高度达到水箱液位计200~250min左右时，关闭径向开关，读取并记录U型管压差计及流出时间、水箱高度等相关数据，同时测量各流量水温用于计算密度。

5）根据相同的实验方法进行其它各实验点的实验数据。 6）结束实验，关闭出水泵，检查压差计指示液面是否相等。

二、离心泵实验（共2小题，15分）

（1）离心泵有哪几部分组成？如何防止气缚现象发生？在开停泵时应注意什么？

（1）答：(1)叶轮，泵壳和泵体，泵轴，轴承，密封环，底阀，吸入管，压出管。(2)在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。(3) 开停泵时都要关闭出口阀门。

（2）离心泵气缚现象原因及消除的方法。若离心泵正常运转但无法输送流体分析原因？ 答：气缚：离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，故叶轮中心区形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵但不能输送液体，此现象叫气缚。

消除法：启动前须向壳内灌满液体，灌泵过程中需打开闸阀，将泵内空气排出。 原因：出口阀关闭，气缚现象，底阀泄漏。

三、恒压过滤实验（共1小题，10分）

请设计恒压过滤实验，写出简单的实验操作方法、实验测定的物理量。 答：方法：（1）配制含CaCO3的水悬浮液 （2）开启空气压缩机，将压缩空气通入配料槽使CaCO3悬浮液搅拌均匀 （3）正确安装滤板、滤框及滤布，滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱 （4）在压力料槽排气阀打开的情况下，打开其入口阀门，使料浆自动由配料桶流入压力槽至其视镜的1/2~1/3处，关闭入口阀门。（5）通入压缩空气至压力槽，使容器内料浆不断搅拌，压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。（6）调节压力料槽的压力到需要的值，压力料槽的压力可以从控制台的压力显示仪读出（7）调节加压管路上的定值调节阀，使出口压力恒定，最大压力不要超过0.3MPa要考虑各T压力值的分布，从低压过滤开始做实验较好，打开控制柜上的电磁阀开关开始加压过滤。（8）每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候做开始时刻，每次V取600-800ml左右，滤液体积可由电子称读出，记录相应过滤时间、V及滤液量。（9）在压力为0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa下各测量8-10个读数即可停止实验。（10）每次滤液及滤饼均收集在小桶内，滤饼重新倒入料浆桶内，实验结束后要冲洗滤框、滤板及滤布不要折，应用清水清洗干净。 实验测定的物理量：

用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔 T 和对应的滤液体积 V

四、流体流动实验（共4小题，25分）

（1）流体流动阻力实验中在对装置做排气工作时，是否一定关闭流程全部出口阀门，为什么？

（1）答：关闭，要使管路充满流体，有流体循环流动条件下排气泡。 （2）流体流动存在两种截然不同的形态，其主要决定因素为？

（2）答：流体的密度和粘度，流体流动的速度，及设备的几何尺寸在圆形管道中为管道内径。

（3）简述流体流动形态，判断标准及实验现象？ （3）答：

1)当雷诺准数小于2000为层流；现象：示踪剂(蓝墨水)在试管中为一平直蓝色细流。 2)Re=2000(下临界值)现象：实验导管内直线流动的蓝色细流刚刚出现波动。 3)2000

4)Re=4000(上临界值)现象：示踪剂在试验导管下部垂直的截面上颜色不均匀。

5)Re>4000，湍流，现象：示踪剂进入试验导管立刻被分散呈细雾状，且任两截面处颜色均匀。

（4）说明流体阻力实验操作过程中流量的控制方法及管路排气的具体操作方法。

（4）答：自动或手动法；第一步：先将出口阀打开，再将压力变送器后的四个小阀门开启，利用流体将管路中气泡带出，3—5分钟后将出口阀及压力变送器后的四个小阀门关闭； 第二部：倒U型指示液界面调节方法：1.将倒U型管的底阀打开，2将倒U型管底侧的两个侧阀关闭，切断与流体管路的连通，3将定阀打开，引入空气指示剂，4将底部平衡阀打开，时倒U型管两玻璃管内全部充满指示剂空气，5将底阀和顶阀同时关闭，6倒U型管底侧的两个侧阀打开，7指示液的液面平衡后关闭平衡阀。

五、传热实验（共3小题，15分）

（1）蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响？应采取什么措施？

（1）答：这些不冷凝气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。并且不冷凝气体会滞留在冷凝器上部的管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，从而制冷量会降低。不冷凝气体存在会大大增加传热的热阻，恶化传热效果。

措施：在第一次实验测定前应每隔几分钟，操作排气阀把不冷凝气体排出。 （2）气—液对流传热实验中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？ （2）答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热效率。且夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。 排冷凝水方法：关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时，关闭冷凝水排出阀，可进行实验。

（3）气—液对流传热实验中，刚开始通蒸汽时，应如何操作使仪器由冷态转变为热态？为什么这样操作？

（3）答：刚开始通蒸汽时，要仔细调节进口阀开度，让蒸汽徐徐流入换热器中，逐渐加热，由冷态转变为热态，不得少于10分钟。防止玻璃管因突然受热、受压而爆裂。