化工原理实验指导(1)
化工原理实验指导
实验一分光光度计性能检测【实验目的】1、掌握分光光度计的性能检测,包括波长检测、杂光检测以及比色皿配对。
2、掌握分光光度计的使用方法。
【实验原理】1、波长检测:⑴可见光区域的黄光波段比较狭窄,适用于光度计波长的粗测;⑵镨钕滤光片在529nm±1~2nm处有较好的吸收峰,适用于光度计波长的细测。
2、杂光检测:镨钕滤光片在585nm处吸光度A最大,透光率T最小,所产生的透光与杂光成正比,因此可用其透光率表示杂光的大小。
3、比色皿配对:一套比色皿之间的材质、厚薄、色泽、空白吸收等应该一致,误差小于0.5%才能配套使用。
【试剂与器材】1、镨钕滤光片、白纸条、黑纸片、蒸馏水等;2、722型分光光度计、比色皿。
【操作步骤】一、操作1、波长检测(1)粗测:调仪器波长旋纽至580nm处,打开遮光板,在比色槽中光路经过处放一白纸条,观察是否有均匀的黄光。
(2)细测:调波长至529nm处,打开遮光板,调0%T,盖上遮光板以空气调100%T,将镨钕滤光片插入光路,测出A值。
再在529nm附近每隔1~2nm,各测其A值。
2、杂光检测(1)调波长为585nm,盖上遮光板,用黑纸挡住比色皿光路,调0%T。
(2)盖上遮光板,用空气作空白调100%T。
(3)插入镨钕滤光片,盖上遮光板,测出585nm时的T%,即为杂光水平。
3、比色皿配套(1)选取几支大小、材质、色泽相同的比色皿,洗净,装入占比色皿体积2/3的蒸馏水(D.W.),擦干,放入比色槽。
(2)在585nm处,调第1支比色皿透光度为100%T,依次测出其他几支比色皿的T%。
不合格的需反复剔除极端值,或重新配对,直至有2个以上的比色皿合格。
二、结果及讨论【参考范围】1、波长的检测:在529nm ± 1nm 处有最大吸收值为合格。
2、杂光的检测:T% ≤ 5%为合格。
3、比色皿配套:T max % – T min% ≤ 0. 5% 为合格比色皿配套。
【注意事项】1、722型分光光度计的使用方法:选定检测波长,置调节模式为透光率T,将某一盛装参比介质的空白比色皿置于光路,打开遮光板,调0%T,盖上遮光板调100%T,再将盛装待测液体的比色皿置于光路,测出T值,或置调节模式为吸光度A,即可测出A值。
化工原理实验实验报告
篇一:化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数kya.三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量l0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。
每条折线分为三个区段,液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。
在液泛区塔已z无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2]h——填料层高度[m]?ym——气相对数平均推动力kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气]x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20]由式(1)和式(2)联解得:kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
化工原理实验(一)精馏流程图
化工原理实验(一)精馏流程图1原料槽;2冷凝器;3精馏塔;4塔釜;5产品贮槽;6釜液贮槽;7离心泵一、实验目的①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
③测定部分回流时的全塔效率。
二、实验原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。
若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。
当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。
若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实际意义。
但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。
在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。
三,实验步骤1. 首先熟悉精馏塔设备的结构和流程,并了解各部分的作用,然后检查加热釜中料液量是否适当,釜中液面必须浸没电加热器(约为液面计高2/3左右),釜内料液组成以含酒精15%~20%(质量分率)的水溶液为宜。
2. 关闭进、出料阀,关闭采样阀,全开冷凝器顶部排气阀,稍开冷凝冷却水阀门,全开回流转子流量计阀门,先进行全回流操作。
3. 接通总电源,打开仪表柜上的电源和加热开关,用调压器逐渐加大电压。
注意观察塔顶、塔釜的温度变化和第一块塔板的情况,当见到有上升蒸汽时,加大冷却水,冷却水量可由转子流量计观察,其用量能将全部酒精蒸汽冷却下来即可,不必将水阀全部打开以造成浪费,但也要注意勿因冷却水过少而使蒸汽从塔顶喷出。
4. 当各层塔板上汽液鼓泡正常时,当灵敏板温度基本不变时,操作即达稳定,此时塔顶、塔釜温度恒定也不变,取样。
化工原理实验一(流体流动阻力的测定)
实验报告课程名称: 过程工程原理实验 指导老师: 成绩:_____________实验名称: 流体流动阻力的测定 实验类型: 验证型 同组学生姓名: 贾丙西、王建璞、张茜 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、 实验目的1. 掌握测定流体流经直管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。
2. 测定直管摩擦系数λ与雷诺准数R e 的关系,验证在一般湍流区内λ与R e 的关系曲线。
3. 测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。
4. 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、 实验内容和原理流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。
1.直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流通时,由阻力损失公式可求得阻力系数公式:λ=2dΔp fρlu 2其中直管内径d 、直管长度l 已知,流体密度ρ由测得温度查表可以得到,流体流经l 米直管的压力降Δp f 由实验测得。
流体在管内流动的平均流速u 可通过测定流体流量,再由管径计算得到。
公式如下所示:u =V900π∙d 2式中:V 为流量计测得的流量,m 3/h 。
可有实验测得。
专业:_控制系自动化____姓名:_潘纤纤__________学号:_3080102755______日期:_2010.11.19_______ 地点:_教十1208________当管内为湍流时,有雷诺数公式R e=duρμ式中,Re为雷诺准数,无因次;μ为流体粘度,kg/(m∙s),可通过查手册得知。
湍流时λ是雷诺数R e和相对粗糙度εd⁄的函数,故可由实验测得的数据作出λ~R e曲线,并求出相对粗糙度εd⁄。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书(2014修订版)大连大学环境与化学工程学院2014.3目录绪论 (1)实验一、流体流动阻力的测定 (5)实验二、流量计的流量校正 (11)实验三、离心泵特性曲线的测定 (16)实验四、恒压过滤常数的测定 (20)实验五对流传热系数与准数关联式常数的测定 (27)实验六板式精馏塔塔板效率的测定 (36)实验七填料吸收塔操作及体积吸收系数测定 (44)实验八洞道干燥速率曲线的测定 (50)附录一相关系数检验表 (55)附录二 F分布数值表 (56)附录三阿贝折光仪的使用方法 (60)附录四热电偶的工作原理 (62)附录五双对数坐标纸 (65)绪 论0.1 化工原理实验的意义和目的化工原理是以研究化工生产过程为对象的工程学科,它紧密联系化工生产实际,是化工专业学生的一门重要技术基础课。
实验则是学生学习、掌握和运用这门课程不可缺少的环节。
实验是教学中的实践环节,是学生巩固理论知识,从实践中进一步学习新知识的重要途径,它与课堂讲课、习题课、课程设计一样,是教学过程的重要组成部分。
所以,学生应当重视实验教学,认真上好实验课。
在近代科学技术的发展中,实验研究是不可缺少的手段和方法。
化学工程的建立和发展,如同其他学科一样,除了生产经验的总结外,理论与技术的进步都是建立在实验研究的基础上。
由于化学工程领域遇到的问题和处理的现象十分复杂,许多实际问题,不能只依靠几个假设与定理,或通过演绎推理的方法,就能得到可以应用的结果。
一般来说,无论理论问题或工程问题,都需要通过实验来验证开始的假设与模型。
从实践中发现问题,认识规律,总结经验上升为理论,或者将实验结果归纳整理为经验或半经验结果。
工程设计的依据,新技术的开发和应用,都离不开实验研究。
化工原理所涉及的绝大部分内容,也多半是以实验为基础的经验或半经验的关联。
例如流体在管内流动的阻力计算的研究,摩擦系数λ的确定,就是分析研究了影响阻力大小的许多因素,如管长、管径、管壁粗糙度、流体物性、流动状态等,利用因次分析方法得到一定的准数关系,如:()d d l R f u p e ερ,,/2=∆()d R f e ελ,=然后通过实验确定它们之间的定量关系。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书化工原理实验指导书是化工实验中非常重要的一个工具,本文将就其作用、结构、编写、使用等方面进行详细介绍。
一、作用化工原理实验指导书作为化工实验的重要辅助工具,具有以下几个方面的作用:1. 确定实验内容和方法:指导书中包含实验的目的、原理、步骤和注意事项等,可以帮助实验者准确理解实验内容和方法,确保实验的顺利进行。
2. 提供实验数据处理方法:指导书中还包含实验数据处理和分析的方法,可以帮助实验者分析实验数据,得到准确可靠的结果。
3. 指导实验操作:指导书中还包括了实验所需的操作流程、条件和安全注意事项等,可以帮助实验者遵循正确的操作步骤,确保实验安全顺利进行。
二、结构化工原理实验指导书结构一般包含以下几个部分:1. 封面:包含实验名称、实验时间、实验者姓名、指导教师姓名等基本信息;2. 目录:列出实验各部分的内容分类,方便查找和操作;3. 前言:简述实验所涉及的理论知识,以便实验者更好地了解实验过程和原理;4. 实验原理:详细介绍实验所涉及的理论知识和原理,以便实验者理解并掌握;5. 实验器材:用表格形式列出所需要的器材及数量,方便实验者准备实验所需的材料和器材;6. 实验步骤:详细介绍实验操作步骤和条件,阐述实验过程中需要注意的问题,确保实验的准确性、可靠性和安全性;7. 数据处理:包括实验中所得数据的计算公式、实验结果的处理方法、统计图表等,能够帮助实验者更好地分析实验数据和结果;8. 实验记录:为空白表格,供实验者记录实验数据和所得结果;9. 参考文献:用于表示实验指导书所依据的理论和实验原理的来源。
三、编写编写化工原理实验指导书涉及如下几个方面的考虑:1. 精简明了:指导书应该简明扼要,不含冗长的描述和无关的信息,使实验者能够迅速掌握实验内容和方法。
2. 重点突出:指导书应该突出实验的重点和难点,使实验者在实验中能够集中精力解决实验的关键问题。
3. 实用便利:指导书应该具有实用性和便利性,方便实验者查找和操作实验步骤,能够让实验者快速上手。
化工原理实验讲义(应化)
化⼯原理实验讲义(应化)实验⼀雷诺实验⼀、⽬的与要求1、通过实验了解圆管内流体流动情况,建⽴流型概念。
2、通过流量的测定、雷诺数的计算和圆管内流线的特征,判断流体的流动型态,并测定临界雷诺数。
3、测定流体在圆形直管中层流、湍流的速度分布图。
⼆、实验原理流体作稳态流动时,其流动型态基本分为滞流(层流)、湍流两种,这两种流型的过渡状态称为过渡流。
流体流动的型态与流体的密度、粘度及流道的直径有关。
这可⽤雷诺准数来判断,⼀般为:Re≤2000为滞流Re≥4000为湍流2000三、实验主要仪器及主要技术数据实验主要仪器:雷诺仪、秒表、量筒实验主要数据:实验管道有效长度L=600mm外径d =30mm内径d i=26mm四、实验⽅法1、准备⼯作(1)向墨⽔储瓶中加⼊适量的⽤⽔稀释过的墨⽔。
(2)调整墨⽔细管出⼝的位置,使它位于实验管道的中⼼线上。
(3)轻轻打开墨⽔流量调节夹,使墨⽔从墨⽔咀流出,排出墨⽔管内空⽓,关闭调节夹。
2、雷诺实验过程(1)关闭流量出⼝调节阀,打开储⽔槽进⽔阀,使⾃来⽔充满⽔槽,并使槽内溢流堰具有⼀定的溢流量。
(2)轻轻打开管道出⽔阀门,使流体缓慢流过实验管道,排出管内⽓体。
(3)调节储⽔槽下部的出⽔阀开度,调节储⽔槽液位,使其保持恒定。
(4)缓慢地适当打开墨⽔流量调节夹,墨⽔⾃墨⽔咀流出,待墨线稳定后,即可看出当前⽔流量下实验管道中墨⽔的流线。
根据流线判断流型,并⽤秒表、量筒测定流体流量。
(5)适当的增⼤管道出⽔阀开度,通过调节储⽔槽下部的出⽔阀和进⽔阀控制储⽔槽液位,并维持⼀定的⽔槽溢流板溢流量。
适当调整墨⽔流量,使墨线清晰,稳定后,测定较⼤流量下实验管内的流动状况。
如此反复,可测得⼀系列不同流量下的流型,并判断临界流型。
3、速度分布图的测定与上述雷诺数测定相似,通过流量调节及墨线线形的判断,分别判定流型为层流、湍流时对应的管道出⽔阀的开度范围。
⾸先使储⽔槽液位恒定(此时,可通过调节储⽔槽的进⼝阀和出⼝阀使液位稳定),瞬时开关墨⽔流量调节夹,在墨⽔咀出⼝处形成⼀个墨团,观察墨团端⾯特征,打开管道出⽔阀(使出⽔阀开度在所测定流型的开度范围),观察墨团端⾯随流体流动时的变化,记下管道末端墨团端⾯的形态后,通过调节储⽔槽的进⼝阀和出⼝阀调节储槽液位,使其恒定。
化工原理实验
化工原理实验
化工原理实验 - 温度对酶活性的影响
实验目的:
研究不同温度对酶活性的影响,探究酶催化反应速率与温度之间的关系。
实验原理:
酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速率。
酶活性受到温度的影响,温度的增加能够提高酶活性,但超过某一温度范围后,酶活性会迅速降低,甚至失活。
这是因为温度的升高会破坏酶的三维结构,导致酶失去活性。
实验步骤:
1. 准备一系列含有相同浓度酶液的试管。
2. 分别将试管放入不同温度的水槽中,温度分别为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃。
3. 在每个温度下,将试管中的底物加入酶液中,并迅速混合。
4. 开始计时,记录反应持续时间。
5. 利用比色法或其他适用的检测方法,测定反应结束后的产物的浓度。
6. 根据反应时间和产物浓度的测定结果,计算出反应速率。
实验结果与讨论:
根据实验结果,绘制温度与反应速率的曲线图。
可以观察到,在一定温度范围内,增加温度会加快反应速率,因为高温能够增加反应物分子的运动速度和碰撞频率。
但是,当温度超过酶的最适温度时,反应速率会迅速下降,因为高温会导致酶的变
性和失活。
结论:
温度对酶活性有显著影响,适宜的温度能够提高酶的催化效率,但过高或过低的温度会导致酶的失活。
了解并控制温度对于酶催化反应的优化至关重要。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书实验一:测定液体粘度实验目的1.了解液体粘度的含义和测定方法;2.掌握测定液体粘度的实验操作方法;3.掌握粘度计的使用和维护。
实验仪器和药品1.粘度计;2.水槽;3.手表;4.钢尺;5.铂丝加热器;6.手套;7.计时器;8.微量秤;9.实验室温度计;10.实验室水。
实验步骤1.取适量待测液体,用微量秤称量准确质量;2.将待测液体倒入粘度计中,恢复液面平静;3.按照粘度计说明书操作,测定粘度值;4.将测定后的粘度值记录,并计算粘度。
实验注意事项1.操作时要佩戴手套,避免在搅拌时溅起液体;2.粘度计使用后要及时清洁擦干净,避免积水损坏;3.实验结束后将实验器材按要求归位,将液体倒入指定容器。
实验二:测定液体密度实验目的1.了解液体密度的含义和测定方法;2.掌握液体密度测定的实验操作方法;3.掌握密度计的使用和维护。
实验仪器和药品1.密度计;2.电子天平;3.水槽;4.实验室温度计;5.实验室水。
实验步骤1.校准电子天平;2.取适量待测液体,用电子天平称量准确质量;3.将待测液体倒入密度计中,恢复液面平静;4.按照密度计说明书操作,测定密度值;5.将测定后的密度值记录,并计算密度。
实验注意事项1.操作时要均匀搅拌液体,确保密度均匀;2.密度计使用时避免碰撞和摔落,以免损坏;3.实验结束后将实验器材归位,将液体倒入指定容器。
实验三:酸碱中和反应实验目的1.了解酸碱中和反应的基本原理;2.掌握酸碱反应的判别方法;3.掌握酸碱试剂的使用和处理方法。
实验仪器和药品1.PH试纸;2.PH仪;3.酸、碱试剂;4.试管;5.水槽;6.实验室温度计;7.实验室水。
实验步骤1.取等量的酸和碱试剂,放入试管中;2.使用PH试纸检测试管中溶液的酸碱性;3.用PH仪测定试管中溶液的PH值;4.根据实验数据判断酸碱中和反应是否发生。
实验注意事项1.操作时要注意试剂用量,避免过量使用;2.PH试纸和PH仪使用时要正确操作,避免误差;3.实验结束后将实验器材清洗干净,处理废液。
化工原理实验
实验一 流体流动阻力的测定一、 实验目的和任务1.了解流体流过管路系统的阻力损失的测定方法;2.测定流体流过圆形直管的阻力,确定摩擦系数λ与流体Re 的关系;3.测定流体流过管件的阻力,局部阻力系数ξ;4.学会压差计和流量计的使用方法;5.识别管路中各个管件、阀门,并了解其作用; 二、实验原理流体的流动性,即流体内部质点之间产生相对位移。
真实流体质点的相对运动表现出剪切力,又称内摩擦力,流体的粘性是流动产生阻力的内在原因。
流体与管壁面的摩擦亦产生摩擦阻力,统称为沿程阻力。
此外,流体在管内流动时,还要受到管件、阀门等局部阻碍而增加的流动阻力,称为局部阻力。
因此,研究流体流动阻力的大小是十分重要的。
I .直管摩擦系数λ测定 流体在管道内流动时,由于流体粘性作用和涡流的影响产生阻力。
阻力表现为流体的能量损失,其大小与管长、管径、流体流速等有关。
流体流过直管的阻力计算公式,常用以下各种形式表示:)2( 2gu d L H 2f λ=或 )3( 2L P P P 221f u d ρλ=-=-∆ 式中h f ——以能量损失表示的阻力,J /kg ; H f ——以压头损失表示的阻力,m 液柱; △P f ——以压降表示的阻力,N /m 2 L ——管道长,md ——管道内径,m ;u ——流体平均流速,m/s ; P ——流体密度,kg /m 3; λ——摩擦系数,无因次;g ——重力加速度,g 一9.81m/s 2。
.λ为直管摩擦系数,由于流体流动类型不同,产生阻力的原因也不同。
层流时流体流动主要克服流体粘性作用的内摩擦力。
湍流时除流体的粘性作用外,还包括涡流及管壁粗糙度的影响,因此λ的计算式形式各不相同。
层流时,利用计算直管压降的哈根-泊谡叶公式: )4( duL 32P P P 221f μ=-=-∆ 和直管阻力计算公式(3),比较整理得到λ的理论计算式为 )5( Re64du 232==ρμλ⨯ 由此式可见,λ与管壁粗糙度ε无关,仅为雷诺数的函数。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书化学与化学工程系化学工程教研室2012.09目录实验一雷诺实验.................................................. 错误!未定义书签。
实验二柏努利实验 ............................................. 错误!未定义书签。
实验三流体流动阻力测定 ................................. 错误!未定义书签。
实验四离心泵特性曲线测定 ............................. 错误!未定义书签。
实验五对流给热系数测定 ................................. 错误!未定义书签。
实验六填料吸收塔传质系数测定实验 ............. 错误!未定义书签。
实验七筛板精馏塔系统实验 ............................. 错误!未定义书签。
实验八干燥速率曲线的测定实验 ..................... 错误!未定义书签。
实验九转盘萃取塔实验 ..................................... 错误!未定义书签。
实验十膜分离实验装置 ..................................... 错误!未定义书签。
实验一 雷诺实验一、实验目的1.观察流体在管内流动的两种不同流型。
2.测定临界雷诺数。
二、基本原理流体流动有两种不同型态,即层流(滞流)和湍流(紊流)。
流体作层流流动时,其流体质点作直线运动,且互相干行;湍流时质点紊乱地向各个方向作不规则的运动,但流体的主体向某一方向流动。
雷诺准数是判断流动型态的准数,若流体在圆管内流动,则雷诺准数可用下式表示:μρdu =Re式中,Re ——雷诺准数,无因次; d ——管子内径,mm ; u ——流体流速,m /s ; ρ——流体密度,kg /m3; μ——流体粘度;Pa·s 。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书目录实验一流体流动阻力的测定 (1)实验二离心泵特性曲线的测定................................................5实验三传热系数测定实验 (7)实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9)实验五填料塔吸收实验............................................................12演示实验柏努利方程实验 (14)雷诺实验 (16)实验一 流体流动阻力的测定一、实验目的1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法;2、确定摩擦系数λ与雷诺数R e的关系。
二、基本原理由于流体具有粘性,在管内流动时必须克服内摩擦力。
当流体呈湍流流动时,质点间不断相互碰撞,引起质点间动量交换,从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。
流体的粘性和流体的涡流产生了流体流动的阻力。
在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式,可得:ΔP f =ΔPL —两侧压点间直管长度(m)d —直管内径(m) λ—摩擦阻力系数 u —流体流速(m /s)ΔP f —直管阻力引起的压降(N/m2) µ—流体粘度(Pa.s)ρ—流体密度(kg/m3)本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量,测得一系列流量下的ΔP f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分别求出λ和Re,在双对数坐标纸上绘出λ~R e曲线 。
三、实验装置简要说明水泵将储水糟中的水抽出,送入实验系统,首先经玻璃转子流量计测量流量,然后送入被测直管段测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽,水循环使用。
被测直管段流体流动阻力△P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气—水倒置U 型管来测量。
四、实验步骤:1、向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。
2、大流量状态下的压差测量系统,应先接电预热10-15分钟,观擦数字仪表的初始值并记录后方可启动泵做实验。
化工原理实验讲义介绍
实验一 干燥特性曲线测定实验一、实验目的1. 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。
2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。
3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。
4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。
二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时,被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。
由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被干燥物料而言,其干燥特性数据常常需要通过实验测定。
按干燥过程中空气状态参数是否变化,可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。
若用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变,再加上气流速度、与物料的接触方式不变,则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。
1. 干燥速率的定义干燥速率的定义为单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量。
即CG dX dWU Ad Ad ττ==- (1)式中,U -干燥速率,又称干燥通量,kg/(m 2s );A -干燥表面积,m 2; W -汽化的湿分量,kg ;τ -干燥时间,s ;Gc -绝干物料的质量,kg ;X -物料湿含量,kg 湿分/kg 干物料,负号表示X 随干燥时间的增加而减少。
2. 干燥速率的测定方法将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。
若记录物料不同时间下质量G ,直到物料质量不变为止,也就是物料在该条件下达到干燥极限为止,此时留在物料中的水分就是平衡水分X *。
再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc ,则物料中瞬间含水率X 为G GcX Gc-=(2) 计算出每一时刻的瞬间含水率X ,然后将X 对干燥时间τ作图,如图4-1,即为干燥曲线。
化工原理实验指导书
《化工原理》实验指导书冯治宇编沈阳大学生物与环境工程学院目录实验一:雷诺实验实验二:流体沿程阻力损失的测定实验三:流体局部阻力损失的测定实验四:孔板流量计流量系数的测定实验五:离心泵特性曲线的测定课程编号:1414341课程类别:学科必修课程适用层次:本科适用专业:环境工程课程总学时:64 适用学期:第四学期实验学时:10 开设实验项目数:5撰写人:冯治宇审核人:王英刚教学院长:马德顺实验一:雷诺实验一、实验目的与要求观察层流和紊流的物理现象以及相互转换的特征,了解雷诺数的测定和计算。
实验前认真预习;实验中严格按照规定操作;实验后认真总结。
二、实验类型验证型。
三、实验原理及说明在管流动的问题中,流体的流动常受到压力、重力、粘滞力、弹性力和表面张力等各种力的影响,其中与流体关系最大的是粘滞力,即由真实流体所具有的粘性而产生的力,使得流体的流动呈现两种差异性较大的流态—层流和紊流,这两种流动现象的区别可由惯性力与粘滞力的比值体现出来。
实验中可发现,当玻璃管内流体的流动速度较小时,可以看到颜色水呈明显的直线形状(层流);当节流阀逐渐开大颜色水开始抖动,断断续续,最后染色线扩散到整个玻璃管中。
染色线开始扩散时的流体平均速度,称为临界速度。
当流体速度超过临界速度时,流体分子的动量增加,使惯性力大于粘滞力,流体分子发生上下左右不规则的混合,这种流动称为紊流。
雷诺数计算公式:式中l为特征尺寸(m);u为流体的平均速度(m/s);ρ为流体密度(kg/m3);μ为流体动力粘度(Pa﹒s);q v为流量(m3/s);A为管路截面积(m2)。
流态稳定性的根据雷诺数判定:R e < 2000, 层流;2000<R e < 4000, 过渡流;R e > 4000紊流。
图1 实验原理示意图当流速小时,染料自始自终均呈一直线,且不向周围扩散,称为层流;而当速度很大时,管内染料则将整支管子染色,且向周围扩散,称为紊流。
化工原理课内实验指导书安全工程专业
化工原理课内实验指导书(安全工程专业)实验一 离心泵特性曲线测定实验1. 1实验目的与要求1.了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用;2. 掌握离心泵特性曲线测定方法;3.了解电动调节阀的工作原理和使用方法。
1. 2 基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。
1.扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程:(7-4-1) 由于两截面间的管长较短,通常可忽略阻力项 ,速度平方差也很小故可忽略,则有(7-4-2)式中: ,表示泵出口和进口间的位差,m ;ρ—流体密度,kg/m 3 ; g —重力加速度m/s 2;p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa ;H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m ; u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速,m/s ;z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度,m 。
由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。
(=H 210(H H H ++=表值)f h g ug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρg p p z z ρ1212)-+-120z z H -=f h ∑2.轴功率N的测量与计算(W)(7-4-3)其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取。
3.效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。
有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。
泵的有效功率Ne可用下式计算:(7-4-4)故泵效率为(7-4-5)4.转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书实验目的本实验旨在通过实验操作,加深对化工原理的理解,掌握化工实验的基本操作技能,培养实验分析和数据处理能力。
实验原理化工原理实验主要涉及到以下几个方面的内容: 1. 反应平衡和化学动力学 2. 热力学计算 3. 流体力学和传质过程 4. 反应器与过程控制 5. 传热过程实验器材和试剂1.实验器材:反应器、加热器、冷却器、分离仪器、计量仪器等。
2.试剂:根据实验要求使用不同的化学试剂。
实验步骤实验一:反应平衡和化学动力学1.准备反应器和试剂。
2.将试剂按照给定的比例加入反应器中。
3.根据实验要求设置反应温度。
4.开始反应,并记录实验过程中的温度、压力等数据。
5.根据实验结果分析反应平衡和化学动力学。
实验二:热力学计算1.准备热力学计算所需的实验数据。
2.计算化学反应的焓变、熵变和自由能变化。
3.根据计算结果分析反应的热力学性质。
实验三:流体力学和传质过程1.准备流体力学和传质实验所需的设备和试剂。
2.将试剂按照给定的比例注入传质设备中。
3.通过设备控制流体的流速和压力,并记录实验过程中的数据。
4.根据实验结果分析流体力学和传质过程的特性。
实验四:反应器与过程控制1.准备反应器与过程控制实验所需的设备和试剂。
2.将试剂按照给定的比例加入反应器中。
3.通过过程控制设备调节反应的温度、压力、流速等参数。
4.记录实验过程中的数据,并根据数据分析反应过程的控制效果。
实验五:传热过程1.准备传热实验所需的设备和试剂。
2.将试剂加热并通过设备控制传热过程的温度和压力。
3.记录实验过程中的数据,并根据数据分析传热过程的特性。
数据处理和实验分析在实验过程中,要认真记录实验数据,并根据数据进行分析和处理。
对于实验中的问题,要及时进行实验探讨和解决,并得出实验结论。
安全注意事项1.在实验操作过程中,要注意个人安全,避免直接接触危险试剂。
2.注意实验室卫生,保持实验环境整洁。
3.遵守实验室的操作规程,正确使用实验器材和试剂。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书应用化学教研室编宜宾学院化学与化工系2009年12月8日化工原理实验指导书目录绪论 (1)0.1实验教学目的 (1)0.2实验课特点 (1)0.3实验内容 (1)0.4实验要求 (2)第1章实验数据处理 (3)1.1实验数据列表法 (3)1.2实验数据图示法 (4)1.3实验数据的回归分析法 (6)第2章实验数据的误差分析 (11)2.1误差的基本概念 (11)2.2误差的表示方法 (13)2.3间接测量中的误差传递 (15)2.4误差分析在阻力实验中的具体应用 (16)第3章实验方法设计 (17)3.1工程实验设计方法 (17)3.2实验设计方法 (21)第4章化工原理实验 (31)4.1流体流动阻力的测定 (31)4.2离心泵特性曲线测定 (34)4.3空气-蒸汽对流给热系数测定 (37)4.4恒压过滤常数测定实验 (42)4.5筛板塔精馏过程实验 (46)4.6填料塔吸收传质系数的测定 (51)4.7液液转盘萃取 (54)4.8干燥特性曲线测定实验 (57)4.9膜分离实验 (61)附:膜组件工作性能与维护要求 (64)参考文献 (65)绪论化工原理是紧密联系生产实际、实践件很强的课程,是化学工程、制药工程、环境工程、生物工程等专业学生必修的技术基础实验课,属于工程范畴,与一般基础化学相比,不同之处在于化工原理是用自然科学的基本原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。
其中化工原理每个实验项目都相当于化工生产中的一个单元操作,通过实验能建立起一定的工程概念。
同时,随着实验课的进行,会遇到大量的工程实际问题,对理工科学生来说,可以在实验过程中更实际、更有效地学到更多工程实验方面的原理及测试手段,可以发现复杂的真实设备与工艺过程同描述这一过程的数学模型之间的关系,也可以认识到对于一个看起来似乎很复杂的过程,一经了解,可以只用最基本的原理来解释和描述。
因此,在实验课的全过程中,学生在思维方法和创新能力方面都得到培养和提高,为今后的工作打下坚实的基础。
化工原理 实验一
30
(5)流体在管内流动时,如要测取管截面上的 流速分布,应选用流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 (6)流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流 速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果 只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为 原来的 1/4 倍。 (7)粘性流体在流动过程中产生直管阻力的原 因是什么?产生局部阻力的原因又是什么?
28
6.不同管径、不同水温下测定的λ~Re曲线数据能 否关联到同一曲线? 7.在λ~Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围 内变化,如何增大或减小Re的变化范围? 8.本实验以水作为介质,作出λ~Re曲线,对其它 流体是否适用?为什么? 9.影响λ值测量准确度的因素有哪些?
29
九、练习题
(2)全开的截止阀
式 (1—3) 中 pf 为两测压点间的局部阻力与直管 阻力之和。由于管件或阀门距测压孔的直管长 度很短,引起的摩擦阻力与局部阻力相比可以 忽略, pf可近似认为全部由局部阻力损失引起。
2 p 2 u
的大小与管径、阀门的材料及加工精度有关。
15
(2)突然扩大与突然缩小 在水平管的两测压点间列柏努力方程式
u12 p1 u2 2 p2 hf 2 2
局部阻力
hf
p1 p2
u12 u2 2 2
2 p1 p2 u12 u2 2 2( ) u 2
可见,pf的大小除了包括局部阻力损失和可忽略的摩擦 阻力损失之外,还包括动能和静压能之间能量转换值。
(1) 流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小 的地方其静压能 。 (2)测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧 压差值将 ,若改用转子流量计,随 流量增加转子两侧压差值将 。 (3) 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机 械能中的 (动能、位能、静压能)。 (4) 毕托管测量管道中流体的 ,而孔板流 量计测量管道中流体的 。
化工原理实验
由于泵的进出口管径相同,压力表和真空表安装在同一个 高度上,只要读出压力表和真空表上的数值,由下式即可计 算得扬程。 p表 p真 H g
(3)轴功率的测定与计算
轴功率可按下式计算
2n N 9.81 P L 60
式中
W
P—为测功臂上所加砝码的质量,kg; L—测功臂长,L=0.4867m; n—泵的转速,r/min。
即
i
Q Si (tW t ) m
式中
Q Vs (t 2 t1 )
(tW t1 ) (tW t 2 ) (tW t ) m t t ln W 1 tW t 2
S i d i L
由此可见只要测得t1、t2、tw、流量Vs、换热管内径以 及管长L,再由流体的平均温度确定流体的密度,分 别求得Q,Si,(tw-t)m,代入牛顿冷却定律即可求得 给热系数i。然后再由下式计算其理论值进行比较。 i 0.023 Re0.8 Pr 0.4 di
(6)调节出口阀开度以改变流量,每调节好一个流量, 待流量稳定之后,在马达天平上添加砝码,当平衡臂对准 准星后,读取砝码重量P、转速n、流量q、水温t、真空表 读数p1、压力表读数p2并做记录。流量由大到小,重复以 上操作,并读取及记录每个流量下对应的数据,数据记录 列表格见表。一般要测8~9组数据,直到流量为零。 (7)每调节好一个流量,读取和记录数据之后,可点 击离心泵特性曲线实验软件界面上的“数据采集”按钮, 以将实验数据记入软件数据库。 (8)实验完毕后,将砝码取下,关闭离心泵出口阀, 按下离心泵停止按钮。 (9)停泵后,通知指导老师检查数据。按指导老师要 求,提取计算机中已经存入的实验数据进行处理,显示处 理结果(特性曲线),经指导老师检查并符合要求后,切 断仪表电源及总电源,将所有阀门关闭。
化工原理课程实验指导书
实验一 直管阻力测定实验一、实验目的1、掌握流体流经圆形直管时的阻力的测定方法。
2、测定流体流过圆形直管时,摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系,并在双对数坐标纸上标绘其关系曲线。
二、实验装置与流程图1 流体流动阻力实验1.离心泵2. 出口阀门3.孔板流量计4.弯头局部阻力5.球阀局部阻力 6、7.待测直管 8.突然缩小9.闸阀局部阻力 图中a ~n 分别代表取压口压差计系统 倒U 型管测压系统采用倒U 形管,A ,B 管接测压点,C 为排气管。
使用时,先打开A 、B 、C 三根管的考克,加大水流量,排净测压管路中的空气,再关上A 、B 管,减小水流量,用吸耳球或气筒从C 管底部打气,使U 形管中水柱升至适宜高度后,再关上C 。
本装置中的有关尺寸:直管:mm d 25=内,m l 3=三、实验原理 流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免的会引起压力降(f p ∆)。
这种摩擦损失包括流体经过直管的沿程阻力和流体流经各种管件、阀门以及突然扩大和突然缩小引起的局部阻力。
直管阻力可以用范宁公式计算:22u d l p f ρλ⋅⋅=∆ 式中:f p ∆——水流经圆形直管的压力降,Pa λ——摩擦系数;d l ,——圆形直管的长度和内径,mρ——水在工作条件下的密度,kg/m 3u ——水在圆形直管中的流速,m/s22u l d p f ρλ⋅∆=μρdu =Re1、压力降f p ∆的测定水在水平放置的管道中稳定流动时根据柏努利方程,由截面1到截面2的压力降表现在压力的降低,即:21p p p p f -=∆-=∆2、流速u 的测定用孔板流量计测量流量s V ,根据附录所给出的孔板流量计的标定曲线查流量。
四、实验方法及步骤1、熟悉实验装置,尤其是测压系统。
2、实验开始时,首先要加大流量,赶走管路系统中的空气,打开测压管路的放空阀,赶走测压系统的空气。
3、测定直管阻力时,流量在0~9m 3/h 范围内共测定20点。
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实验1 雷诺实验一、实验目的1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。
2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。
3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。
二、实验要求1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。
2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,按规定进行实验操作。
3、仔细观察实验现象,记录实验数据。
4、分析计算实验数据,提交实验报告。
三、实验仪器1、雷诺实验装置(套),2、蓝、红墨水各一瓶,3、秒表、温度计各一只,4、卷尺。
四、实验原理流体在管道中流动,有两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。
在实验过程中,保持水箱中的水位恒定,即水头H不变。
如果管路中出口阀门开启较小,在管路中就有稳定的平均流速u,这时候如果微启带色水阀门,带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动,带色水成一条带色直线,其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动,带色水线没有与周围的液体混杂,层次分明的在管道中流动。
此时,在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动,为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大,管路中的带色直线出现脉动,流体质点还没有出现相互交换的现象,流体的运动成临界状态。
如果将出口阀门继续开大,出现流体质点的横向脉动,使色线完全扩散与无色水混合,此时流体的流动状态为紊流运动。
雷诺数:γdu ⋅=Re 连续性方程:A •u=Q u=Q/A流量Q 用体积法测出,即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
t V Q ∆= 42d A ⋅=π式中:A-管路的横截面积 u-流速d-管路直径 γ-水的粘度五、实验步骤1、连接水管,将下水箱注满水。
2、连接电源,启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。
3、将蓝墨水注入带色水箱,微启水阀,观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。
4、通过计量水箱,记录30秒内流体的体积,测试记录水温。
5、调整水阀至带色水直线消失,再微调水阀至带色水直线重新出现,重复步骤4。
6、层流到紊流;紊流到层流各重复实验三次。
六、数据记录与计算d= mm T (水温)= 0C七、实验分析与总结(可添加页)1、描述层流向紊流转化以及紊流向层流转化的实验现象。
2、计算下临界雷诺数以及上临界雷诺数的平均值。
实验2 流体流动沿程阻力系数、局部阻力系数测定一、实验目的1、观察流体稳定流动时在长为L 等直管以及通过阀门时的能量损失情况。
2、熟悉液体在管道中流动时的能量损失计算方法,并对能量损失有一个数量上的概念。
3、掌握管道沿程阻力系数和局部阻力系数的测定方法。
二、实验要求1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。
2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,按规定进行实验操作。
3、仔细观察实验现象,记录实验数据。
4、分析计算实验数据,提交实验报告。
三、实验仪器1、流体综合实验台(沿程阻力系数、局部阻力系数实验管)一套;2、被测阀门一只;3、U 形压差计两套;4、温度计、秒表、卷尺各一只。
流体综合实验台四、实验原理沿程阻力系数:流体在等直管道中流动,由于摩擦阻力引起能量损失。
对距离为L 的两断面列能量方程可求得L 长度上的沿程阻力损失。
h P P h f ∆=-=γ21由达西公式:gu d L h f 22⋅⋅=λ 得 2222Lu h gd Lu gdh f ∆==λ,并计算对应雷诺数Re 。
其中,Δh 由U 型侧压管测得,u 用体积法测得流量并由u=Q/A, 42d A ⋅=π计算得之。
局部阻力系数ξ:在紊流情况下,因局部阻碍的强烈扰动大大加强了流体的紊流强度,局部阻力进入阻力平方区,ξ仅与局部阻碍的形状有关而与Re 无关。
由g u h f 22⋅=ξ,根据被测阀门两侧在压差板上的液柱高,得到压差Δh ,即表示流体流经阀门时的能量损失h f 。
由ξ=2g Δh/u 2可确定该阀门的局部阻力系数。
五、实验步骤1、在流体综合实验台上确定出所测等直管道和阀门以及所接的U 型管。
2、接通电源、开启水泵。
待流体流动稳定后开始测试数据。
3、从小到大调节阀门,在不同的速度点记录测压管数据和流量(体积法)。
4、推荐做6-10个点。
最后记录管径、管长、和水温。
六、数据记录与计算七、实验分析与总结(可添加页) 1、计算不同流速下的沿程阻力系数。
2、画出沿程阻力系数与雷诺数的关系曲线。
3、求出阀门阻力系数的平均值。
实验3 离心泵综合性能实验一、实验目的1、了解离心泵综合性能实验装置的工作原理。
2、掌握离心泵性能曲线(H-Q、N-Q、η-Q)测试的基本方法及参数计算,绘制离心泵性能曲线。
3、观察了解离心泵气蚀现象和泵的串、并联工作状态,验证泵的串、并联工作特性。
二、实验要求1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。
2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,注意安全、按规定进行实验操作。
3、记录、分析、计算实验数据、提交实验报告。
三、实验仪器1、离心泵性能测试实验台;2、温度计一支;3、秒表一块。
实验系统如图离心泵性能实验装置四、实验原理离心泵实验台主要由泵Ⅰ、泵Ⅱ、计量水箱、储水箱、压力表、真空表、管道及阀门组成。
在测定泵的特性曲线时,利用各阀门的开启和调节,形成泵Ⅰ单泵工作回路,在不同流量下测定一组相应的压力表、真空表和流量的读数以及电流电压的计数,既可读出一组泵的流量Q、扬程H、输入功率N等数据,最后可以绘制泵的H-Q、N-Q、η-Q特性曲线。
泵气蚀实验室时,利用相应阀门的开启和调节,形成泵Ⅰ单泵工作回路,并使储水箱由于水的抽出而产生真空,从而使泵的进口压力减小,直至发生气蚀。
泵的串、并联实验。
利用相应阀门的开启和调节,形成两个泵的串、并联工作回路,观察串、并联工作现象,验证串、并联工作特性。
计算公式:扬程:gu u Z P P H 2212212-++-=γP 1-真空表读数;P 2-压力表读数;γ-水的容重ρg ;Z-压力表与真空表接出点位置差;u 1、u 2-进、出口流速(u 1=u 2)流量:t VQ = V-计量体积m 3;t-计量时间s水泵电机轴功率(泵输入):1000cos mUI N ηΦ=kwU-电压(v );I-电流(A );cos Φ-功率因数0.77;ηm -电机效率0.65 泵效率: NQHγη=五、实验步骤1、观察实验装置结构,调节阀门,使泵Ⅰ成单泵工作状态。
2、接通电源,检验泵Ⅰ工作状态。
3、关闭相关阀门,使泵Ⅰ成空载状态。
读压力表、真空表、电压表、电流表读数。
4、略开阀门使泵Ⅰ开始给水,再读压力表、真空表、电压表、电流表读数;计量流量和时间。
5、逐步开大阀门,改变泵的流量(工况点),再测上述实验数据,推荐做6个工况点。
6、计算并绘制泵的特性曲线。
7、调节相关阀门使泵产生气傅现象或串、并联工作,观察实验现象。
六、数据记录与计算a 水温七、实验分析与讨论(附加页)1、整理实验数据,统一单位,计算各工况点Q 、H 、N 、η(列表)。
2、绘制被测离心泵的性能曲线。
H-Q 、N-Q 、η-Q 。
3、解释离心泵气傅现象,描述串、并联工作特性。
实验4 风机性能曲线测试实验一、实验目的1、了解风机空气动力性能实验的基本过程。
2、掌握风机性能曲线测试的基本原理和特性参数测试的基本方法。
2、熟悉风机基本特性参数的计算方法与换算。
二、实验要求1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。
2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,注意安全、按规定进行实验操作。
3、记录、分析、计算实验数据、提交实验报告。
三、实验仪器1、实验风管;2、被测风机;3、测功电机;4、斜管测压计;5、空盒气压计;6、温度计;7、联通橡胶管若干;8、电流电压测试台。
实验系统参数如下:集流器直径:d 1=0.2m ;风管直径:d 2=0.28m ;集流器流量系数:α=0.96;风机进口直径:d 3=0.28m ;风机出口直径:d 4=0.21m 。
实验系统如图风机气动性能实验装置 四、实验原理风机性能曲线一般包括Pst-Q 、N-Q 、η-Q 三条曲线。
实验中需测出不同工况点的风量、风压和功率,并计算出对应工况点的效率,推荐做6—10个工况点。
在此基础上绘制风机性能曲线。
如上图,风管进风口为锥形集流器,在集流器的一个断面上,设有四个测压孔(互成900)用四根橡胶管接到一联通管上,联通管与斜管测压计相连,用于测量管道空气流量。
风量计算式:空酒ρρghu 2= m/s h=L k Q=ΦA u m 3/s L :测压管读数 k :斜管倾斜系数 Φ=0.98(集流系数)A :集流器面积风压测量换算:在风管断面上也有四个测压孔(互成900),同样用四根橡胶管接到一联通管上,联通管与斜管测压计相连,用于测量进口风管压力,此压力为静风压P st (将测量值换算成Pa )。
P st =1.1ρgh注意:此压力需剩以修正系数1.1,表示为风机静风压。
电机功率测量计算:电机输出功率即为风机输入功率,该功率通过测量电机电压、电流由下式计算: 1000cos 电ηϕ⋅=UI N kwU :电机电压 I :电机电流 ϕc o s :功率因素,0.85 η电电机效率,0.7 风机效率计算:NN 风风=η ×100% 其中:N 风=P st Q 风机功率 五、实验步骤1、观察系统结构,若无异常,接通电源,待设备运行稳定。
2、进行第一工况下的测试(此时为最大风量),记录进口风压(L 1),风机风压(L 2),电机U ,电机I 。
并测试环境温度。
3、在节流网上均匀对称的加上一定量的小园纸片来调节风量,以改变风机的工况,每调节一次风量即改变一次工况,一般取6—10个工况,包括全开和全闭,每一工况重复步骤2。
4、最后一个工况(近拟全闭),用纸片或大报纸将节流阀全部堵死,此时L 1最小、L 2最大。
5、测试完毕后,利用实验装置相关原始参数即可进行计算。
六、数据记录与计算a 气温七、实验分析与讨论(附加页)1、整理实验数据,统一单位,计算各工况点Q 、Pst 、N 、η。
2、绘制被测风机的性能曲线。
Pst -Q 、N-Q 、η-Q 。
3、分析误差所产生的原因。
实验5 换热器性能综合实验一、实验目的1、了解换热器性能实验装置的工作原理。
2、掌握换热器总传热系数K 值(顺流、逆流)的测定与计算方法。
3、比较顺流与逆流的传热效果。
三、 实验要求1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。
2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,注意安全、按规定进行实验操作。
3、记录、分析、计算实验数据、提交实验报告。
三、实验仪器1、换热器性能测试实验台一套;2、温度计一支。
实验系统如图换热器性能实验装置四、实验原理本实验换热器为套管换热器,在换热器中需要交换热量的冷热流体分别在内外套管流动,总交换热量为:m t KA Q ∆=Q-单位时间交换的热量w ; K-总换热系数w/m.0C ;A-传热面积0.45m 2; Δt m -传热平均温度差0C 2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆Δt 1-冷热流体温差较大者 Δt 2-冷热流体温差较小者实验中待各项温度达到稳定工况时,测出冷、热流体进出、口温度和冷、热流体的流量,由下式计算总传热量(以冷流体为计算依据):)()(12222111t t c G T T c G Q p p -=-=G 1、G 2-热、冷流体质量流量kg/s ; c p1、c p2-热、冷流体定压比热容J/kg.0C T 1、T 2-热流体的进、出口温度0C ; t 1、t 2-冷流体的进、出口温度0C 由测得的温度和计算的传热量、平均温差即可求得K 值。