能源化工-化学专业化工基础实验三基要求唐山师范学院

《化工基础实验》三基要求
课程编码：190145222
课程性质：学科专业必修课程
教学对象：化学（教育）/应用化学专业本科学生
学时学分：34学时 1学分
编写单位：化学系
编写人：黄艳娥
审定人：刘立华
编写时间：20XX年11月修订
前言
化工基础实验属工程实验范畴，以解决复杂的实际问题和工程问题为对象。

通过指导学生利用数学模型法和因次分析法进行的实验研究，使学生对实际过程的模拟和合理简化加深理解，从而能够归纳和概括出经验方程以及绘制出相关曲线关系，了解研究复杂问题的思路和解决复杂问题的途径，旨在提高学生的综合能力。

化工基础实验内容分为三个层面：基础实验；综合型实验和探索实验。

基础实验是根据一定的理论机理，在实验设备上由学生独立完成。

综合型实验则依据若干教学单元的理论综合进行操作。

探索型实验由学生按照题目范围独立设计实验内容，并通过探究完成实验。

实验一流体流动形态及临界雷诺数的测定
基础知识：
1、流体流动形态。

2、雷诺数。

3、临界雷诺数。

基本理论：
1、管道内流体流动的层膜理论。

2、雷诺数的影响因素。

基本技能：
1、转子流量计的使用及校正。

2、流体流动形态的认定。

实验二流体流动能量的测定
基础知识：
1、流体能量的种类。

2、流体流动能量的转换。

3、流体机械能量衡算的范围和方法。

基本理论：
1、流体静力学和动力学基本方程。

2、流体机械能量守恒----伯努利方程。

基本技能：
1、流体静压头的测定。

2、流体动压头的测定。

实验三流体流动阻力系数的测定基础知识：
1、流体能量的损失。

2、流体损失能量的计量方法----流体流动阻力系数。

3、流体机械能量衡算的范围和方法。

基本理论：
1、流体机械能量守恒----伯努利方程。

基本技能：
1、流体流经不同管路时流动阻力的测定。

2、利用测定数据绘制阻力系数关系曲线。

3、利用阻力系数关系曲线回归经验公式。

实验四离心泵特性曲线的测定
基础知识：
1、系统能量的转换----机械能转换为流体的动压头。

2、离心泵的工作效率（最佳工作范围）。

3、离心泵的气缚与气蚀。

基本理论：
1、离心泵的压头、流量与效率的关系。

2、流体机械能量的转换与守恒----伯努利方程。

基本技能：
1、了解离心泵的结构。

2、熟悉特性参数间的关系和工作曲线的绘制。

实验五裸管和绝热管传热系数的测定基础知识：
1、固体材料的导热系数。

2、空气夹层的等效导热系数。

3、裸管和绝热管传热速率。

基本理论：
1、平壁热传导的传热速率。

2、固体壁向周围空间传热的总传热速率。

3、裸管和绝热管传热速率的经验计算。

基本技能：
1、固体材料有效导热系数的测定。

2、裸管、绝热管导热系数和综合系数的测定。

3、裸管和绝热管传热速率的测定。

实验六液--液热交换总系数及膜系数的测定
基础知识：
1、液--液热交换的种类和形式。

2、液--液热交换的换热速率膜系数。

3、液--液热交换的膜系数和总系数。

基本理论：
1、系统热交换的总换热速率和总换热系数的关系。

2、系统热交换时总换热速率与液侧换热速率（固体壁换热速率）的关系。

3、液--液热交换膜系数经验计算。

基本技能：
1、了解套管式换热器的结构。

2、逆流操作条件下液--液热交换总传热系数的测定。

3、液--液热交换膜系数的测定。

4、利用测定的数据绘制总传热系数（膜系数）在流体不同流动状态下的变化曲线，并将关系曲线回归为经验公式。

实验七填料塔液侧传质膜系数的测定
基础知识：
1、气液平衡关系。

2、传质单元高度和传质单元数。

3、气体压降、液泛气速、持液量、液—气两相流体分布。

基本理论：
1、亨利定律。

2、双膜理论。

基本技能：
1、了解填料吸收塔的结构。

2、掌握研究物质传递过程的一种实验方法。

3、掌握填料塔中用水吸收二氧化碳时液侧传质膜系数、总传质系数和传质单元高度的测定方法。

实验八板式塔流动特性的测定
基础知识：
1、板式塔的结构。

2、气--液两相流体在塔板上的流动。

3、气体通过塔板的阻力降。

基本理论：
1、流体静力学和动力学基本方程。

基本技能：
1、了解板式塔的结构及其特性。

2、熟悉气液两相流体在塔板上的流动。

3、测定干板压力降与气速的变化关系。

4、测定在一定喷淋密度下塔板的总压力降、充气液层高度和持液量。

实验九流化床干燥实验
基础知识：
1、固体流态化干燥的装置了解。

2、衡算范围。

3、流体机械能量衡算的范围和方法。

基本理论：
1、在衡算范围内的质量守恒。

2、在衡算范围内的能量守恒。

3、系统热交换时总换热速率。

基本技能：
1、掌握湿物料连续流化干燥的方法。

2、掌握干燥操作中物料、热量衡算、体积对流传热系数αV和平均体积干燥速率的估算方法。

U
V
实验十内循环反应器无梯度检验（反应停留时间分布实验）
基础知识：
1、停留时间分布函数的测定方法。

2、活塞流、全混流。

3、数学期望、方差。

基本理论：
1、停留时间分布函数。

2、在衡算范围内的质量守恒。

基本技能：
1、熟悉多釜串联反应装置和内循环反应器的结构、特点和工作原理。

2、掌握反应器停留时间分布测定和内循环反应器无梯度检验的实验方法。