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化工原理实验指导书是化学工程专业学生进行实验时必备的指南，它限制实验的参数和条件，指导实验的步骤和方法，不仅确保实验结果的正确性和稳定性，也保证了实验操作的安全性。
指导书中包含了实验的目的、原理、操作步骤、实验器材和仪器、实验记录等多方面的信息。
在实验指导书中，实验目的是第一步，它是实验进行的根本目标和基础。
在指导书中还需要详细讲解实验原理，强化手动操作的同时，使得学生们更深入的理解实验的本质和内涵。
在实验指导书的编写中，一定要准确地列出实验器材和仪器，指导学生如何选择、适配以及使用。
同时，指导书中应当明确实验的操作步骤，只有这样才能确保操作的准确、规范和安全。
具体而言，操作步骤需要依次介绍实验前的准备、实验中各个过程的具体操作要求、注意事项等。
在指导书中，实验数据和实验记录也很重要。
学生在进行实验过程中不仅要遵循实验步骤，还要及时记录实验数据，特别是实验结果和分析。
实验记录对于实验结果分析和结论得出起着至关重要的作用。
因此，指导书中应该明确学生需要记录的内容和格式，以及实验报告的形式要求。
指导书中应该明确实验结果的数据处理方法，如求平均数、标准差、误差分析等等，通过这些数据的处理，让学生们更好地理解实验原理、数据正确性、以及科学方法的重要性。
在实验指导书的编写中，注意到一些具体的使用技巧和实验注意事项也是非常重要的。
在实验过程中，学生们应该了解一些实验技巧和操作步骤，如仪器操作中的设备调试、实验中的个体防护、化学试剂的储存等等。
此外还有一些常见的错误和注意事项，例如溶液制备时的浓度计算、注意氧气含量等等。
指导书能够通过一些技巧善意提醒和提示，让学生们更好地避免操作中可能出现的实验失误、隐患或危险。
总之，在化工原理实验指导书的编写中，详细、准确的内容和简练明了的形式是必不可少的。
指导书中的每一条目都可以看做一个重要的细节，它有可能会涉及到实验结果，也有可能具有安全问题。
因此，实验指导书的编写需要仔细检查，以确保学生们在实验过程中安全、准确地、规范地进行实验。
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书编写浙江师范大学化学与生命科学学院应用化学系2014.6目录实验一雷诺实验 (1)实验二流体流动阻力测定 (4)实验三离心泵特性曲线测定 (8)实验四气液传热实验 (11)实验五填料塔吸收实验 (14)实验六流化床干燥实验 ........................................................... 错误！未定义书签。
实验七筛板精馏塔精馏实验 .. (21)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形态。
2. 确定临界雷诺数。
二、 实验原理层流时，流体质点做直线运动，即流体分层流动，与周围的流体无宏观的混合，湍流时，流体质点呈紊乱地向各方向作随机的脉动，流体总体上仍沿管道方向流动。
雷诺准数是判断实际流动类型的准数。
若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：μρdu =Re （1-1）式中d ——管子内径，m ； u ——流速，m/s ； ρ——流体密度，kg/m 3； μ——流体粘度，pa.s 。
一般认为，当Re ≤2000时，流体流动类型属于层流；当Re≥4000时，流动类型属于湍流；而Re 值在2000～4000范围内是不稳定的过渡区，可能是层流也可能是湍流，取决于外界干扰条件。
如管道直径或方向的改变、管壁粗糙，或有外来振动等都易导致湍流。
对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流速有关，本实验是改变水在管内的速度，观察在不同雷诺数下流体流型的变化。
三、 实验装置1. 外形尺寸：2300×600×800 mm2. 水箱：670×600×600 mm3. 有机玻璃实验管：φ30×2.5，L =1000 mm4. 流量计：LZB-25，60-600 L/h4图1－1 雷诺实验示意图1－墨水罐；2－针型阀；3－高位水槽；4－溢流管；5－流态观察管；6－转子流量计；7－流量调节阀四、实验步骤1.打开进水阀，使自来水充满高位水箱，开启排水阀，排除管路系统中的空气。
化工原理实验指导书
机械能转化演示实验一、实验目的1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况，验证连续性方程和柏努利方程。
2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时，流体流速与管径关系。
3.定量考察流体流经直管段时，流体阻力与流量关系。
4.定性观察流体流经节流件、弯头的压损情况。
二、基本原理化工生产中，流体的输送多在密闭的管道中进行，因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。
任何运动的流体，仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律，这是研究流体力学性质的基本出发点。
1.连续性方程对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的连续性方程：⎰⎰⎰⎰=2211vdA dA v ρρ （1－1）根据平均流速的定义，有 222111A u A u ρρ= （1－2） 即 21m m = （1－3） 而对均质、不可压缩流体，常数==21ρρ，则式（1－2）变为2211A u A u = （1－4）可见，对均质、不可压缩流体，平均流速与流通截面积成反比，即面积越大，流速越小；反之，面积越小，流速越大。
对圆管，4/2d A π=，d 为直径，于是式（1－4）可转化为222211d u d u = （1－5）2.机械能衡算方程运动的流体除了遵循质量守恒定律以外，还应满足能量守恒定律，依此，在工程上可进一步得到十分重要的机械能衡算方程。
对于均质、不可压缩流体，在管路内稳定流动时，其机械能衡算方程（以单位质量流体为基准）为：f e h ggu z h ggu z +++=+++ρρ22221211p 2p 2 （1－6）显然，上式中各项均具有高度的量纲，z 称为位头，g u 2/2称为动压头（速度头），g ρ/p 称为静压头（压力头），e h 称为外加压头，f h 称为压头损失。
关于上述机械能衡算方程的讨论： （1）理想流体的柏努利方程无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体，就是说，理想流体的0=f h ，若此时又无外加功加入，则机械能衡算方程变为：ggu z ggu z ρρ22221211p 2p 2++=++（1－7）式（1－7）为理想流体的柏努利方程。
整理化工原理实验之对流传热实验
整理人 尼克化工原理实验之对流传热实验化工原理实验指导书化工原理教研室2014年编制目录实验一流动过程综合实验 (4)实验二过滤实验 (11)实验三传热实验（水-水蒸汽、空气-水蒸汽给热系数测定和传热综合实验） (15)传热实验一水-水蒸汽给热系数测定 (15)传热实验二空气-水蒸汽给热系数测定 (20)传热实验三传热综合（空气和水蒸汽）实验 (23)实验四吸收与解吸综合实验 (29)实验五精馏实验 (34)实验六萃取实验（填料萃取塔、振动筛板萃取塔） (39)萃取实验一填料萃取塔 (39)萃取实验二振动筛板萃取塔 (44)实验七干燥实验（洞道干燥、流化床干燥） (48)干燥实验一洞道干燥 (48)干燥实验二流化床干燥 (52)附件：《化工原理实验》教学大纲？？？？？？？？？？？？实验一流动过程综合实验1 实验目的（1）掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。
（2）识别组成管路的各种管件、阀门的结构、使用方法和性能。
（3）学习压差计、流量计的使用方法。
（4）学习光滑直管和粗糙直管的摩擦系数λ与雷诺准数Re的测量方法，并验证流体处于不同流动类型时的λ与Re二者间的关系。
（5）测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。
（6）分别测定文丘里流量计流量标定曲线（流量-压差关系）及流量系数和雷诺数之间的关系曲线（C-Re关系）。
（7）了解离心泵的结构、操作方法，掌握离心泵特性曲线测定方法，掌握离心泵管路特性曲线的测定方法，加深对离心泵性能的理解。
2 基本原理2.1 直管摩擦系数λ与雷诺数Re的测定对于不可压缩流体在水平等直径直管内作定态流动，根据伯努利方程有：（1.1）（1.1）式中：h f—压头损失，J/kg；L—两测压点间直管长度，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；ρ—流体密度，kg/m3。
将（1.1）式经适当变形，可以得到摩擦系数的表达式，即：（1.2）雷诺准数定义式如下：（1.3）（1.2）式中：µ—流体粘度，Pa.s。
化工原理实验实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2. 学习化工实验的基本操作技能和数据处理方法。
3. 通过实验，验证化工原理的理论知识，加深对化工工艺过程的理解。
4. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验内容及步骤1. 实验一：流体力学实验实验目的：测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括光滑管、粗糙管、倒U形压差计、1151压差传感器、铂电阻温度传感器、流量计等。
（2）调整进水阀，使水从高位水槽流入光滑管，调节球阀，使水分别流经光滑管和粗糙管。
（3）记录不同流量下的压差值和温度值。
（4）计算摩擦系数和局部阻力系数。
2. 实验二：精馏实验实验目的：熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法，测定全回流时的全塔效率及单板效率。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括精馏塔、回流液收集器、塔顶冷凝器、塔釜加热器等。
（2）调整塔釜加热器，使塔釜温度达到设定值。
（3）调整回流液收集器，使回流液流量达到设定值。
（4）记录塔顶和塔釜的液相折光度，计算液相浓度。
（5）根据数据绘出x-y图，用图解法求出理论塔板数，从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
3. 实验三：流化床干燥实验实验目的：熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法，掌握流化床流化曲线的测定方法，测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括流化床干燥器、物料进料装置、温度传感器、流量计等。
（2）将物料放入流化床干燥器中，调整进料量和空气流量。
（3）记录不同时间下的物料含水量和床层温度。
（4）绘制物料含水量和床层温度随时间变化的关系曲线。
三、实验结果与分析1. 流体力学实验：根据实验数据，绘制摩擦系数与雷诺数Re的关系曲线，与理论公式进行比较，分析实验误差产生的原因。
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 (1)实验二柏努利实验 (4)实验三流体流动阻力测定 (7)实验四离心泵特性曲线测定 (12)实验五对流给热系数测定 (15)实验六填料吸收塔传质系数测定实验 (20)实验七筛板精馏塔系统实验 (24)实验八干燥速率曲线的测定实验 (29)实验九转盘萃取塔实验 (33)实验十膜分离实验装置 (39)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。
对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流体流速有关。
本实验通过改变流体在管内的速度，观察在不同雷诺准数下流体流型的变化，一般认为Re<2000时，流动型态为层流；Re>4000时。
流动为湍流；2000<Re<4000时，流动为过渡流。
三、实验装置与流程实验装置如图1-1所示。
主要由玻璃试验导管、低位贮水槽、循环水泵、稳压溢流水槽、缓冲水槽以及流量计等部分组成。
实验前，先将水充满低位贮水槽，然后关闭泵的出口阀和流量计后的调节阀，再将溢流水槽到缓冲水槽的整个系统加满水。
最后，设法排尽系统中的气泡。
实验操作时，先启动循环水泵，然后开启泵的出口阀及流量计后的调节阀。
水由稳压溢流水槽流经试验导管、缓冲槽和流量计，最后流回低位贮水槽。
水流量的大小，可由流量计后调节阀调节。
泵的出口阀控制溢流水槽的溢流量。
化工原理实验
实验二 流量计的流量校正
实验项目性质：验证性实验 所属课程名称：化工原理实验 实验计划学时：3 学时 一.实验目的
1.学会文丘里流量计和孔板流量计的使用方法； 2.通过孔板(或文丘里)流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律； 3.测定并比较文氏管和孔板流量计的永久压强损失。 二.实验内容 1.测定孔板流量计或文丘里流量计的孔流系数； 2.了解孔流系数的变化规律； 3.测定孔板(或文丘里)流量计的永久压强损失。 三、实验原理 流量计的种类很多，本实验是研究差压式(速度式)流量计的校正，这类差压 式流量计是用测定流体的压差来确定流体流量(或流速)，常用的有孔板流量计、 文丘里流量计和毕托管等。 实验装置用孔板流量计如图 2（a）所示，是在管道法兰间装有一中心开孔 的不诱钢板，我们可以用流体运动规律导出孔板流量计的计算模型，对不可压缩 流体，其流速可用下式表示
流量计的校正有量体法，称重法和基准流量计法，量体法和称重法都是以通 过一定时间间隔内排出的流体体积或质量的测量来实现的，而基准流量计法，则 是用一个已被事先校正过而精度级较高的流量计作为被校流量计的比较基准。 四、实验装置及流程
实验装置共计四套(如图 3)，每套在φ 34×3.5mm 的不锈钢管路上装有文氏 管流量计和孔板流量计，液体计量槽为：300×600×1000mm，如图 3 所示实验物 料为水。
v = C0 A0 2∆P / ρ = C0 A0 2gR(ρ0 − ρ) / ρ
（2-7）
式中：C0 文丘里流量计的流量系数； A0 为文丘里缩脉处的面积 m2。
图 3 流量计实验装置 l.计量槽; 2.3.6. U 型压差计； 4.孔板流量； 5.文氏管流量计； 7.倒 U 型压差计； 8.进水阀； 9.测压口
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。
817化工原理参考书目
817化工原理参考书目化工原理参考书目是学习化工原理的重要工具和资源。
下面介绍了一些内容生动、全面、有指导意义的化工原理参考书目，希望对化工学习者和从事化工领域工作的人员有所帮助。
《化工原理》丛书合肥工业大学化工系编著这套丛书是一本经典的化工原理教材，由合肥工业大学化工系编著。
全书内容生动、全面，涵盖了化工原理的各个方面，包括化学反应原理、流体力学、传热传质原理、过程控制与仪表、化工装备原理等。
书中运用生动的例子和图表，将抽象的理论知识与实际工程应用相结合，使读者能够更好地理解和应用化工原理。
《化工原理与计算机辅助设计》胡淑芬编著这本书的特点是将化工原理与计算机辅助设计相结合，为读者提供了一种新的学习和应用化工原理的方式。
全书包括化工原理基础知识、计算机模拟与辅助设计、化工过程模拟与设计等内容。
书中不仅有理论知识的讲解，还配有大量的真实案例和计算机软件应用实例，帮助读者更好地理解和掌握化工原理，并能够应用计算机辅助设计进行实际工程设计。
《化工原理实验指导书》李华编著这本书是化工原理实验指导的重要参考书，由李华编著。
书中包含了常见的化工原理实验及其实验原理、实验步骤和实验数据处理方法等。
书中不仅介绍了实验基本原理，还注重实验操作技巧和安全注意事项，并配有大量实验操作图和实验结果数据分析，帮助读者真实地体验和理解化工原理。
《化工原理学习指南》郭伯峻主编这本书是化工原理学习的指南，由郭伯峻主编。
全书内容全面、生动，按照化工原理的学习难度和复杂程度分为多个章节，内容包括物质的组成与性质、物质的能量和热力学、物质的传质与流动等。
书中主要以图表和实例进行讲解，帮助读者更好地理解和掌握化工原理的基本概念和原理。
《化工原理应用与案例分析》刘翔、李建国编著这本书是一本强调化工原理应用和案例分析的参考书，由刘翔、李建国编著。
全书内容生动且实用，结合了实际的化工工程案例，对化工原理进行了深入的解析和应用。
书中介绍了化工原理在石油化工、化学工程、环境工程等领域的应用，并通过实际工程案例进行分析和讨论，帮助读者更好地理解化工原理在实际工程中的应用。
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
实验一 流体流动综合实验一、实验目的1.掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。
2.了解文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。
3.测定实验管路内流体流动的直管阻力、直管摩擦系数λ、直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。
4.测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。
5.测定某型号离心泵在一定转速下，H （扬程）、N （轴功率）、η（效率）与Q （流量）之间的特性曲线。
6.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
7. 测定节流式流量计（文丘里）的流量标定曲线。
8. 测定节流式流量计的雷诺数Re 和流量系数C 的关系。
9. 测定离心泵串并联，H （扬程）、N （轴功率）、η（效率）与Q （流量）之间的特性曲线。
二、基本原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）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动时，阻力损失为： 2221u d l p p p h ff λρρ=-=∆=（1）即， 22lu p d fρλ∆=（2）式中： λ —直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m ；f p ∆—流体流经l 米直管的压力降，Pa ；f h —单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/kg ；ρ —流体密度，kg/m 3；l —直管长度，m ； u —流体在管内流动的平均流速，m/s 。
滞流(层流)时，Re 64=λ （3） μρdu =Re （4）式中：Re —雷诺准数，无因次；μ —流体粘度，kg/(m·s)。
湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度（ε/d ）的函数，须由实验确定。
由式（2）可知，欲测定λ，需确定l 、d ，测定f p ∆、u 、ρ、μ等参数。
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。
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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Re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/m 2）µ—流体粘度（Pa.s ）ρ—流体密度（kg/m 3）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～Re 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。
22u d L P h f f ⨯=∆=λρ22u P L d f ∆⨯=ρλμρdu =Re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。
3、检查导压系统内有无气泡存在.当流量为0时打开B1、B2两阀门，若空气－水倒置U型管内两液柱的高度差不为0，则说明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。
化工原理实验流体流动阻力测定实验指导书
流体流动阻力测定实验指导书流体流动阻力的测定一、实验目的1．掌握测定流体流经直管、管件和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Re 的关系，验证在一般湍流区内λ与Re 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．学会倒U 形压差计和涡轮流量计的使用方法。
5．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。
二、基本原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）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动时，阻力损失为： 2221u d l p p p h ff λρρ=-=∆=（1）即， 22lu p d fρλ∆= （2）式中： λ —直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m ；f p ∆—流体流经l 米直管的压力降，Pa ；f h —单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/kg ；ρ —流体密度，kg/m 3；l —直管长度，m ；u —流体在管内流动的平均流速，m/s 。
滞流(层流)时，Re 64=λ （3） μρdu =Re （4） 式中：Re —雷诺准数，无因次；μ —流体粘度，kg/(m·s)。
湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度（ε/d ）的函数，须由实验确定。
由式（2）可知，欲测定λ，需确定l 、d ，测定f p ∆、u 、ρ、μ等参数。
l 、d 为装置参数（装置参数表格中给出）， ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得， u 通过测定流体流量，再由管径计算得到。
例如本装置采用涡轮流量计测流量，V ，m 3/h 。
2900d Vu π=(5)f p ∆可用U 型管、倒置U 型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。
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化工原理实验指导书1、填料吸收塔实验 1、1常压填料吸收塔实验1.1.1 实验目的1. 了解加压常压填料塔吸收装置的基本结构及流程；2. 掌握总体积传质系数的测定方法；3. 测定填料塔的流体力学性能；4. 了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；5. 掌握气相色谱仪和六通阀在线检测CO 2浓度的测量方法； 1.1.2基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO 2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO 2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO 2组分。
一般将配置的原料气中的CO 2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又CO 2在水中的溶解度很小，所以此体系CO 2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
因此，本实验主要测定K xa 和H OL 。
1）计算公式填料层高度Z 为OL OL x x xaZN H xx dxK L dZ z ⋅=-==⎰⎰*12（1－1）式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m 2·s)；K xa △X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m 3·s)；H OL 传质单元高度，m ；N OL 传质单元数，无因次。
令：吸收因数A=L/mG （1－2） ])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=（1－3）2）测定方法（1）空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
（2）测定塔顶和塔底气相组成y 1和y 2； （3）平衡关系。
本实验的平衡关系可写成 y = mx （1－4） 式中： m m=E/P ；E E ＝f(t)，Pa ，根据液相温度测定值由附录查得； P Pa ，取压力表指示值。
对清水而言，x 2=0,由全塔物料衡算)()(2121x x L y y G -=- 可得x 1 。
1.1.3实验装置与流程1〕装置流程本实验装置流程如图1－1所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。
由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。
图1—1 吸收装置流程图2〕主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm ，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度1800mm 。
塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。
填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。
（2）填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JWB —700Y ，填料尺寸为φ100×50mm ，比表面积700m 2/m 3。
（3）转子流量计： 阀6（4）旋涡气泵：XGB—11型，风量0～90m3/h，风压14kPa；（5）二氧化碳钢瓶；（6）气相色谱仪（型号：SP6801）；（7）色谱工作站：浙大NE2000。
1.1.4实验步骤与注意事项1.1.4.1填料塔的流体力学性能测定1）实验步骤（1）熟悉实验流程；（2）装置上电，仪表电源上电，打开风机电源开关；（3）测定干塔填料塔的压降，即在进水阀1关闭时，打开进气阀2并调节流量从2、4、6、8、10m3/h、……至最大，分别读取对应流量下的压降值，注意塔底液位调节阀6要关闭，否气体会走短路，尾气放空阀4全开；（4）测定一定喷淋量时填料塔的压降，即打开进水阀，设定一定的水流量值，如200、400、600、800l/h时，在对应的某水流量下，调节气体的流量，从2、4、6、8、10m3/h、……至最大（液泛），分别读取对应流量下的压降值，注意塔底液位调节阀6要调节液封高度，以免气体走短路，尾气放空阀4全开。
2）注意事项（1）固定好操作点后，应随时注意微调水、空气流量调节阀以保持各量不变。
1.1.4.2填料塔的吸收传质性能测定1）实验步骤（1）熟悉实验流程和弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）同上步骤（2）；（3）开启进水总阀，使水的流量达到400l/h左右。
让水进入填料塔润湿填料。
（4）塔底液封控制：仔细调节阀门6的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。
（5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.2Mpa左右；（6）仔细调节空气流量阀2至4m3/h，并调节阀3来调节转子流量计的流量，使CO2流量稳定在120l/h；（7）仔细调节尾气放空阀4的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（8）待塔稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）增大水流量值至600l/h、800l/h，重复步骤（6）（7）（8），测定水流量增大对传质的影响。
（10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。
2）注意事项（1）固定好操作点后，应随时注意微调各流量调节阀以保持各量不变。
（2）在填料塔操作条件改变后，需要有一段的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。
（3）吸收取样时尾气放空阀4不能全开，否则尾气取样可能失败。
（4）六通阀阀杆要么置于取样要么置于放空，不能置于中间，否则会导致色谱钨丝烧坏的严重事故。
1.1.5 实验报告（1) 将原始数据列表。
（2）列出实验结果与计算示例。
1.1.6 思考题（1）．本实验中，为什么塔底要有液封？液封高度如何计算？（2）．测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义？（3）．测定K xa有什么工程意义？（4）．为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？（5）．当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数？1.1.7实验数据记录及数据处理结果示例实验装置：1#；操作压力115.0kPa塔底液相组成：0.002504mol %；塔顶液相组成：0.0 mol %；液相总传质单元数：4.3；液相总传质系数：3322.7 Kmol/(m3/h)测量条件：色谱型号：GC-2000A柱类型：填充柱柱规格：GDX-103载气类型：氢气载气流量：50ml/min进样量：1ml检测器温度：78℃进样器温度：80℃柱温： 40℃1.2加压常压填料吸收塔实验1.2.1 实验目的1.了解加压常压填料塔吸收装置的基本结构及流程；2.掌握总体积传质系数的测定方法；3.了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；4.掌握气相色谱仪和六通阀在线检测CO 2浓度的测量方法。
1.2.2 基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO 2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO 2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO 2组分。
一般将配置的原料气中的CO 2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又CO 2在水中的溶解度很小，所以此体系CO 2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
因此，本实验主要测定K xa 和H OL 。
1）计算公式填料层高度Z 为OL OL x x xaZN H xx dxK L dZ z ⋅=-==⎰⎰*12（1－1）式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m 2·s)；K xa △X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m 3·s)；H OL 传质单元高度，m ；N OL 传质单元数，无因次。
令：吸收因数A=L/mG （1－2） ])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=（1－3）2）测定方法（1）空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
（2）测定塔顶和塔底气相组成y 1和y 2； （3）平衡关系。
本实验的平衡关系可写成 y = mx （1－4） 式中： m m=E/P ；E E ＝f(t)，Pa ，根据液相温度测定值由附录查得； P Pa ，取压力表指示值。
对清水而言，x 2=0,由全塔物料衡算 )()(2121x x L y y G -=-可得x 1 。
1.2.3实验装置与流程1〕装置流程本实验装置流程如图1－2所示：水经高压泵加压后再经转子流量计后送入填料塔塔顶，经喷淋头喷淋在填料顶层。
由压缩机输送来的空气经压力定值调节阀调节压力至0.2MPa 和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐混合，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气经放空阀5调节开度，使吸收操作压力稳定在0-0.2MPa ，以实现加压常压吸收操作，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。
图1—2 加压吸收装置流程图2〕主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm ，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度1800mm.。
塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。
填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。
（2）填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JWB —700Y ，填料尺寸为φ100×50mm ，比表面积700m 2/m 3。
（5）高压泵：格兰富CRS-13（6）二氧化碳钢瓶；（7）气相色谱仪（型号：SP6801）；（8）色谱工作站：浙大NE2000。
1.2.4实验步骤与注意事项1）实验步骤（1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开总电源、仪表电源开关；（3）在确认压缩机出气口的考克关闭的情况下开启压缩机电源；（4）开启进水总阀，打开格兰富加压泵电源，调节水转子流量计前阀1使水的流量达到400l/h左右。
让水进入填料塔润湿填料；（5）塔底液封控制：仔细调节塔底阀5、6的开度（阀6粗调阀5微调），使塔底保持适宜的液位，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。
（6）在确认气体管路上的阀2、4全开的情况下，打开压缩机出气口的考克（注意开度为1/3），然后调节压力定值调节阀5，将压力稳定在0.1或0.2MPa(此时尾气阀4要配合调节)，最大不超过0.2MPa。
（7）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在稍大于0.2Mpa为宜；（8）仔细调节空气流量阀2使空气流量稳定在4m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在120l/h左右；（9）仔细调节尾气放空阀4的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（10）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力值，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（11）增大水流量值至600l/h、800l/h，重复步骤（5）（7）（8）（9）（10）。