化工原理实验数据处理 (1)
化工原理传热实验报告数据处理
化工原理传热实验报告数据处理一、引言在化工工程中,传热是一个非常重要的过程。
通过实验研究传热过程,可以帮助我们更好地理解传热机制,优化传热设备的设计和运行。
本实验旨在通过传热实验数据的处理和分析,研究不同传热介质和传热条件下的传热性能。
二、实验目的1.熟悉传热实验的基本原理和操作方法;2.学习传热实验数据的处理和分析方法;3.掌握不同传热介质和传热条件下的传热性能。
三、实验仪器和材料1.传热实验装置:包括传热介质循环系统、加热系统、温度测量系统等;2.传热介质:可以选择水、油等。
四、实验步骤1.准备实验装置:确保实验装置的正常运行,检查加热系统、循环系统和温度测量系统是否正常;2.设置实验参数:根据实验要求,设置传热介质的流量、温度和压力等参数;3.开始实验:打开实验装置的电源,启动传热介质循环系统,加热传热介质到设定温度;4.记录数据:在实验过程中,记录传热介质的流量、温度和压力等数据;5.结束实验:实验结束后,关闭实验装置的电源,停止传热介质循环系统;6.处理数据:对实验记录的数据进行处理和分析。
五、数据处理和分析1.温度变化曲线分析:根据实验记录的温度数据,绘制温度变化曲线。
通过观察曲线的变化趋势,分析传热介质在不同条件下的传热性能;2.热传导计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热传导系数。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热传导系数差异;3.热对流计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热对流系数。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热对流系数差异;4.换热器效率计算:根据实验数据和换热方程,计算换热器的换热效率。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的换热效率差异。
六、实验结果与讨论1.温度变化曲线:根据实验数据绘制的温度变化曲线显示,在不同传热介质和传热条件下,温度的变化趋势有所差异。
这表明传热介质的传热性能受到传热介质和传热条件的影响;2.热传导系数:通过计算传热介质的热传导系数,可以发现不同传热介质的热传导性能有所差异。
化工原理实验报告综合经典篇
实验题目:流体流动阻力测定实验一、数据记录1、实验原始数据记录如下表:离心泵型号:MS60/0.55,额定流量:60L/min, 额定扬程:19.5mN,额定功率:0.55kw流体温度2、5 2.4 1.9258 0.00513 41149.8586 2.6487 0.024846 6 2.2 1.7653 0.0061 37720.7038 2.2759 0.029569 7 2 1.6048 0.00593 34291.5489 1.8149 0.028751 8 1.8 1.4443 0.00424 30862.3940 1.5304 0.020508 9 1.6 1.2838 0.00536 27433.2391 1.2164 0.025955 10 1.4 1.12340.005655 24004.08420.94180.0273820.00559绘制粗糙管路的双对数λ-Re 曲线如下图示:根据光滑管实验结果,对照柏拉修斯方程λ=0.3164/(Re0.25),计算其误差,计试验次数 阻力系数λ 雷诺数Re 柏拉修斯方程计算结果 误差1 0.016893 57609.8021 0.02042266 0.1728312 0.017215 54009.1895 0.02075485 0.1705553 0.017332 50408.5768 0.02111594 0.179198 4 0.017282 46807.9642 0.0215108 0.196595 0.018107 43207.3516 0.02194558 0.174914 6 0.017612 39606.7389 0.02242819 0.2147387 0.018552 36006.1263 0.02296902 0.1923038 0.019035 32405.5137 0.02358206 0.192819 9 0.019391 28804.901 0.02428678 0.201582 10 0.019954 25204.2884 0.02511122 0.205375 3 的流速2900d Vu π=(m/s ),雷诺数μρdu =Re ,流体阻力ρ1000⨯∆=P Hf,阻力系数22Lu d H f =λ,ξ=gu2f'Δ2ρP ,并以标准单位换算得光滑管数据处理结果如下表二、结果分析(1)光滑管结果分析:曲线表明,在湍流区内,光滑管阻力系数随雷诺数增大而减小,进入阻力平方区(也称完全湍流区)后,雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱,阻力系数基本趋于不变。
化工原理含实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。
2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。
3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。
4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。
二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。
1. 流体流动阻力实验实验目的: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,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。
阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。
实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。
实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。
2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。
3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。
4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。
实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。
2. 精馏实验实验目的: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. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定部分回流时的全塔效率。
5. 测定全塔的浓度分布。
6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。
精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。
实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。
2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。
3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。
4. 绘制浓度分布曲线。
实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。
化工原理精馏实验数据处理
化工原理精馏实验数据处理1. 引言化工原理精馏实验是化工专业中非常重要的实验之一。
在精馏实验中,通过分离液体混合物中的组分,得到纯净的产品。
实验过程中需要收集大量的实验数据,并对这些数据进行处理和分析。
本文将详细探讨化工原理精馏实验数据处理的方法和技巧。
2. 实验目的化工原理精馏实验的目的是通过精馏过程将液体混合物中的组分分离出来。
实验数据处理的目的是对实验数据进行整理、分析和解释,以得到有关精馏过程的关键信息和结果。
3. 实验数据处理方法在化工原理精馏实验中,我们需要收集的实验数据包括温度、压力、流量等参数的变化情况。
为了对这些数据进行处理,我们可以采用以下方法:3.1 数据的整理和筛选首先,我们需要对收集到的实验数据进行整理和筛选。
将不符合要求或有误差的数据排除,确保数据的准确性和可靠性。
3.2 数据的统计和分析接下来,我们可以对整理后的数据进行统计和分析。
可以计算平均值、标准差、方差等统计指标,以了解数据的分布情况和稳定性。
3.3 数据的可视化为了更直观地展示数据的变化趋势和关系,我们可以将数据进行可视化处理。
可以使用图表、曲线图、散点图等方式来展示数据,以便更好地理解和解释实验结果。
4. 实验数据处理的意义和应用实验数据处理在化工原理精馏实验中具有重要的意义和应用。
通过对实验数据的处理,我们可以得到以下信息和结果:4.1 组件的分离效果通过对实验数据的分析,我们可以判断精馏过程中组分的分离效果。
可以通过计算馏分的组分含量、回收率等指标来评估分离效果的好坏。
4.2 工艺参数的优化实验数据处理还可以帮助我们优化精馏过程中的工艺参数。
通过分析数据,我们可以找到影响分离效果的关键因素,并对工艺参数进行调整和优化,以提高产品的纯度和产量。
4.3 实验结果的验证实验数据处理还可以用于验证实验结果的准确性和可靠性。
通过对实验数据的处理和分析,我们可以判断实验结果是否符合预期,从而对实验方法和操作进行改进和优化。
化工原理精馏实验数据处理
化工原理精馏实验数据处理一、前言精馏是化工中常用的分离技术,其原理是利用液体混合物的不同沸点,通过加热使其汽化,然后再通过冷凝使其重新变为液体,从而实现对混合物的分离。
在精馏实验中,需要对实验数据进行处理和分析,以得到准确的结果。
本文将围绕化工原理和精馏实验数据处理展开详细阐述。
二、化工原理1. 精馏原理精馏是一种利用液体混合物的不同沸点进行分离的方法。
在精馏过程中,液体混合物被加热至其中某个组分达到其沸点时,该组分开始汽化并进入冷凝器,在冷凝器中被冷却成为液体,并流出收集瓶。
由于各组分的沸点不同,在加热过程中先达到沸点的组分先被汽化并进入冷凝器,在收集瓶中得到纯品。
这样便可将混合物中各组分逐一地进行分离。
2. 理论板数在精馏塔内部设置了许多水平隔板,称之为塔板或者理论板。
塔板的作用是使液体和气体进行充分的接触,从而加速汽液平衡的达成。
理论板数是指在无限高的塔中,要实现对一定混合物的完全分离所需的最少塔板数。
理论板数与混合物的性质、精馏操作条件和塔型等因素有关。
3. 馏程曲线馏程曲线是指在精馏过程中,收集瓶中各组分含量与馏出液量之间的关系曲线。
通常情况下,馏程曲线呈现出一个“S”形,即前期含量低、后期含量高、中间部分含量逐渐升高。
三、精馏实验数据处理1. 实验数据记录在进行精馏实验时,需要对相关数据进行记录,包括原料名称、初始重量、收集瓶重量、收集时间等信息。
同时还需记录各组分沸点和密度等基本性质数据。
2. 实验数据处理(1) 计算回收率回收率是指实验得到的组分质量与理论上应得到的组分质量之比。
计算公式为:回收率 = 实际得到组分质量 / 理论上应得到组分质量× 100%(2) 绘制馏程曲线根据实验数据,可以绘制出馏程曲线。
在绘制过程中,需要将收集瓶中各组分的质量与收集时间进行对应,并将其转化为含量。
馏程曲线的斜率越大,表示组分含量变化越快。
(3) 计算塔板数根据实验数据和馏程曲线,可以计算出塔板数。
化工原理实验筛板精馏
【实验数据记录与处理】已知:乙醇-水体系平衡数据如下:(一)、全回流1.全板效率计算:实验测得数据:塔顶乙醇含量x D=0.859 塔底乙醇含量x W=0.401由图解法可知理论塔板数N T=8由全塔效率计算公式E T= (N T- 1)/ N P=(8-1)/10*100%=70%2.单板效率计算:实验测得: x1=0.878 x2=0.866 x9=0.687 x10=0.652(1).第一块板的单板效率求法如下:由x1=0.878,可知全回流时(y n= x n-1),故y2=0.878。
从乙醇-水体系的相平衡曲线可以读出:x2*=0.865因此:单板效率E L1=( x1- x2)/( x1- x2*)*100%=(0.878-0.866)/(0.878-0.865)*100%= 92.3%(2).第九块板的单板效率同理可以求得:由x9=0.687,则y10=0.687。
再由乙醇-水体系的相平衡曲线读出:x2*= 0,573因此:单板效率E L9=( x9- x10)/( x9- x10*)*100%=( 0.687- 0.652)/( 0.687- 0.573)*100%=21.2%(二)、部分回流实验测得数据如下表所示:1.进料热状况q以及q线方程的求解:由乙醇-水体系的泡点露点组成相图可以查得泡点温度为:T b=85.5℃再根据定性温度1/2*(T+T b)查阅相关共线图,可以得到进料组成的物性数据:汽化潜热r = 990 kJ/kg,比热容C p = 4.1kJ/(kg*K)因此,进料热状况为q=(r +C p*⊿t)÷r =[990+4.1*(85.5-24.5)]÷990 =1.25q线方程: 故:y=5x-1.762.回流比的校正:校正前的回流比R = L/D =2,校正公式为:R’=(1+x)R=[1+C p *⊿t÷r]R =[1+4.1*(34.2-85.5)÷990]*2=1.543.精馏段操作线方程的求解:精馏段操作线的斜率为:R’/(1+ R’)=0.606Y轴上的截距为x D/(1+ R’)=0.323→y n+1=0.606x n+0.323 4.图解法求理论塔板数(如图所示)由图解法可知理论塔板数N T=10由全塔效率计算公式E T= (N T- 1)/ N P=(10-1)/10*100%=90%。
化工原理实验数据处理
化工原理实验数据处理概述:在化工原理实验中,数据处理是非常关键的一步。
通过对实验数据的处理,可以得到实验结果的定量化、评价实验方法的有效性、检验理论与实验结果的吻合程度,以及进一步分析实验结果的规律性和内在关系。
以下将介绍化工原理实验数据处理的基本方法和步骤。
方法和步骤:1.数据收集与整理在进行实验之前,需要明确实验目的,并设计实验方案。
实验过程中需要将实验所需的各项数据准确记录下来,包括时间、温度、压力、质量、体积、浓度等。
数据应该按照一定的记录格式整理,方便后续数据处理的操作。
2.数据处理(1)数据归一化对实验数据进行归一化处理是为了消除数据间的量纲影响,使得数据具有可比性。
可以采用最大值或平均值对数据进行归一化,将数据转化为相对值。
(2)数据均值和标准差计算在实验中,通常会进行多次测量,数据处理时需要计算数据的均值和标准差。
均值可以反映数据的集中趋势,标准差可以反映数据的离散程度。
(3)数据曲线拟合通过拟合实验数据,可以得到数据背后的内在关系和规律。
可以选择合适的数学模型,如线性模型、二次曲线模型等,进行数据的曲线拟合,得到拟合曲线的相关参数。
(4)数据统计分析通过统计分析实验数据,可以对数据进行更深层次的研究。
可以使用t检验、方差分析等方法对数据进行统计检验,评价数据之间的差异是否显著。
3.结果评价根据实验目的和方法,可以对实验结果进行评价。
可以比较实验结果与理论值之间的差异,分析差异的原因。
也可以比较实验结果与其他实验结果之间的差异,分析差异的影响因素。
实验结果的评价可以从准确性、可重复性、稳定性等方面进行。
4.结论撰写在进行数据处理和结果评价后,需要撰写实验报告的结论部分。
结论要准确、简洁地总结实验结果,并给出相应的分析和判断。
同时,结论还可以对实验方法和结果进行改进和展望,为以后的实验提供参考。
总结:。
化工原理 传热综合实验报告 数据处理
化工原理 传热综合实验报告 数据处理七、实验数据处理1.蒸汽冷凝与冷空气之间总传热系数K 的测定,并比较冷空气以不同流速u 流过圆形直管时,总传热系数K 的变化。
实验时蒸汽压力:0.04MPa (表压力),查表得蒸汽温度T=109.4℃。
实验装置所用紫铜管的规格162mm mm φ⨯、 1.2l m =,求得紫铜管的外表面积200.010.060318576281.o S d l m m m ππ=⨯⨯=⨯⨯=。
根据24s sV V u A dπ==、0.012d m =,得到流速u ,见下表2: 表2 流速数据取冷空气进、出口温度的算术平均值作为冷空气的平均温度,查得冷空气在不同温度下的比热容p c 、黏度μ、热传导系数λ、密度ρ,如下表3所示:表3 查得的数据t 进/℃ t 出/℃ t 平均/℃()p c J kg ⋅⎡⎤⎣⎦℃ Pa s μ⋅ ()W m λ⋅⎡⎤⎣⎦℃ ()3kg m ρ-⋅ 22.1 77.3 49.7 10050.0000196 0.0283 1.093 24.3 80.9 52.6 1005 0.0000197 0.02851 1.0831 26.3 82.7 54.5 1005 0.0000198 0.02865 1.0765 27.8 83 55.4 1005 0.0000198 0.02872 1.0765 29.9 83.6 56.75 1005 0.0000199 0.02879 1.0699 31.8 83.7 57.75 1005 0.00002 0.02886 1.0666 33.7 83.8 58.75 1005 0.0000200 0.02893 1.0633 35.68459.81005 0.0000201 0.029 1.06根据公式()()=V s p s p Q m c t t c t t ρ=--出进出进、()()ln m T t T t t T t T t ---∆=--进出进出,求出Q序号 ()31sV m h -⋅ ()1u m s -⋅1 2.5 6.1402371072 5 12.280474213 7.5 18.420711324 10 24.560948435 12.5 30.701185536 15 36.841422647 17.5 42.98165975 82049.12189685和m t ∆,0S 已知,由0mQK S t =⋅∆,即可求出蒸汽冷凝与冷空气之间总传热系数K 。
化工原理 实验数据的处理
第二章实验数据的处理2.1 实验结果的图示法根据解析几何的原理,可将实验数据的函数关系整理成图形的形式表示出来。
这种方法在数据处理中非常重要。
它的优点是:1.能够直观地表示在一定条件下,某一待测量与其他量之间的依赖关系。
2.便于对各组数据进行比较。
在分析数据时可以直接找出需要剔除的点或可以取均值的点,使实验结果更接近真实情况。
3.在曲线的应用范围内,可以从图上直接读出任何需要的数据,4.可以根据曲线的形状确定经验公式的类型。
虽然图示法对实验数据处理很有帮助,但如不能正确的运用也起不到应有的效果。
需要注意以下几点:1.作图必须使用坐标纸。
化工原理实验中常用的坐标纸有直角坐标纸、半对数坐标纸、对数坐标纸,供不同需要的选择。
要学会正确使用。
2.作图时必须仔细考虑在坐标纸上选取单位的大小。
太小时很难表示出结果,太大则容易夸大误差。
3.坐标的“原点”不一定非要从零开始,而是要使数据标出的点位置适中。
例如我们读出这样一组数据:51.2,53.8,55.6,57.3,59.2,62.8,65.4,现在要以这组数据为横坐标作图,若此时坐标原点选为零,同时又要照顾到数据的精度,分度又不能取得太大。
这样一来画出的图便过于偏右,而左边是空白。
此时将“原点”选在50.0作出的图位置便比前者合适4.根据使用参数间的关系正确选用合适的坐标纸。
试验曲线以直线最易标绘,使用也最方便,因此在处理数据时尽量使曲线直线化。
在化工原理的实验数据处理中常使用对数坐标纸使曲线直线化。
如传热实验中,努塞尔准数Nu和雷诺准数Re之间存在如下关系:Nu=CRe m在直角坐标上,上面关系为一条曲线。
若将其两边取对数,则有:lgNu=mlgRe+lgC令y=lgNu x=lgRe b=lgC则化为y=mx_+b便为一条直线关系。
于是,对待上述问题,若选用双对数坐标纸标点绘图就可将曲线化为一条直线,从直线的斜率和截距可求得待定的m和c,此时,若选用直角坐标纸显然是不合适的。
化工原理传热实验数据处理
长春工业大学化工原理传热试验数据处理化学工程学院高分子材料与工程专业090604班自己做的,如有错误,敬请谅解六、原始数据记录直管换热加混合器换热管内径d=0.021m,长度L=1.25m 数据处理(1)对于直管换热器以第四组数据为例计算Δt= t2-t1=72.40℃-58.30℃=14.10℃Δtm= 2211ln12t tw t tw t t --- = 40.7200.9930.5800.99ln 10.14-- = 33.15℃查表得ρ=1.09㎏/㎡ Cp=1.005㎏/㎏·K λ=27.28mol/m ·Kμ=18.85uPa ·s根据公式Vs=26.2Δp^0.54=26.2×0.93^0.54m ³/h=25.19 m ³/h 换热管截面积S=πd ²/4=3.14×0.021 ²/4m ²=0.000346m ² 那么u=Vs/S=25.19/0.000346/3600m/s=20.23m/sQ=W c p (t2-t1)/3600=ρVs c p (t2-t1)/3600 =1.09×25.19×1.005×14.10/3600kW =0.1089kW=108.9W又Q=αA Δtm A=πdL=3.14×0.021×1.25= 0.082467 得α=Q/(A Δtm )=108.9/( 0.082467×33.15)=39.56W/㎝²·℃Re=du ρ/μ=0.021×20.23×1.09/18.85×1000000=24560.54Pr=Cp μ/λ=1.005×18.85/1000000/27.28=0.694Nu=αd/λ=39.56×0.021/27.28=30.45 =0.864Nu/=35.233(2)对于直管换热器 以第五组数据为例计算Δt= t2-t1=83.30℃-63.30℃=20.00℃Δtm= 2211ln12t tw t tw t t --- = 30.8300.9930.6320.99ln 00.20-- =24.18℃查表得ρ=1.08㎏/㎡ Cp=1.009㎏/㎏·K λ=28.12mol/m ·Kμ=19.28uPa ·s 根据公式4.0Pr 4.0PrVs=26.2Δp^0.54=26.2×0.54^0.54m ³/h=18.78 m ³/h换热管截面积S=πd ²/4=3.14×0.021 ²/4m ²=0.000346m ² 那么u=Vs/S=18.78/0.000346/3600m/s=15.08m/sQ=W c p (t2-t1)/3600=ρVs c p (t2-t1)/3600 =1.08×18.78×1.009×20.00/3600kW =0.11372kW=113.72W又Q=αA Δtm A=πdL=3.14×0.021×1.25= 0.082467得α=Q/(A Δtm )=113.72/( 0.082467×24.18)=57.05W/㎝²·℃Re=du ρ/μ=0.021×15.08×1.08/19.28×1000000=17739.91Pr=Cp μ/λ=1.005×19.28/1000000/28.12=0.692Nu=αd/λ=57.05×0.021/28.12=42.61 =0.8634.0PrNu/ =49.375直管换热加混合器4.0Pr根据以上计算得其他组数据如下根据以上计算得其他组数据如下数据分析(1)根据以上数据在双对数坐标系上绘出Nu/Pr^0.4-Re的关系线如下(2)直管换热传热膜半经验关联式为Nu=0.008Re0.84Pr0.4加混合器传热膜半经验关联式为Nu=0.001 Re1.08Pr0.4(3)对于直管换热由公式:Prm n=可以看出Nu AReA=0.008,m=0.84将实验得到关联式数据的与公认的关联式相比较:A的百分差:(0.023-0.008)/0.023=65.2%m的百分差:(0.84-0.8)/0.8=5%对于加混合器换热由公式:Prm n=可以看出A=0.001,m=1.08Nu ARe将实验得到关联式数据的与公认的关联式相比较:A的百分差:(0.023-0.001)/0.023=95.7%m的百分差:(1.08-0.8)/0.8=35%。
化工原理实验数据处理
化工原理实验数据处理引言:实验数据处理是化工原理实验中非常关键的一步,通过对实验数据进行统计和分析,可以得出实验结果,并对实验结果进行评价和解释。
本文将以其中一化工原理实验为例,详细介绍数据处理的步骤和方法。
实验目的:本次实验的目的是研究其中一化工反应的物料平衡,并通过实验数据计算反应的摩尔收率。
实验原理:该化工反应是一个双原料的反应,反应物A和反应物B的摩尔比为1:2,反应生成产物C和副产物D。
在此反应中,起着决定性作用的是反应物B,反应速率与反应物B的浓度呈一阶反应关系。
实验步骤:1.准备实验装置:将反应釜和计量罐连接起来,设定好反应釜的工作温度和压力。
2.称取反应物A和B的初始质量,并记录下来。
3.将反应物A和B分别加入反应釜中,开始反应。
4.反应一段时间后,停止反应,记录下反应时间,转化物料釜中的产物收集。
5.将收集的产物进行干燥处理,并称取其质量。
数据处理步骤:1.计算反应物A和B的摩尔量:根据实验中称取的质量和物质的摩尔质量,可以得到物质的摩尔量,计算公式为:n=m/M其中,n为物质的摩尔量,m为物质的质量,M为物质的摩尔质量。
2.计算反应物A和B的摩尔比:根据实验数据,可以计算出反应物A和B的摩尔比,计算公式为:α=n(A)/n(B)其中,n(A)为反应物A的摩尔量,n(B)为反应物B的摩尔量,α为反应物A和B的摩尔比。
3.计算反应物B的转化率:根据实验数据,可以计算出反应物B的转化率,计算公式为:X=(n(B)初始-n(B)终)/n(B)初始其中,n(B)初始为反应开始时反应物B的摩尔量,n(B)终为反应结束时反应物B的摩尔量,X为反应物B的转化率。
4.计算摩尔收率:根据实验数据,可以计算出反应的摩尔收率,计算公式为:η=(n(C)实测-n(C)理论)/n(B)初始其中,n(C)实测为实际得到的产物C的摩尔量,n(C)理论为理论上应该得到的产物C的摩尔量,n(B)初始为反应开始时反应物B的摩尔量,η为反应的摩尔收率。
化工原理实验数据处理要求
实验一.单向流动阻力测定
实验数据处理要求
1. 计算不同流量下的流速,雷诺数,直管摩擦阻力系数
2. 在双对数坐标上关联λ和Re 之间的关系
3. 对实验结果进行分析讨论,讨论λ和Re 之间的关系,根据所标绘的曲线引伸推测一下管路
的粗糙程度,根据实验结果从中得到了那些结论
4. 对数据进行必要的误差分析,评价一下数据和结果的误差,并分析其原因
实验二.离心泵性能测定实验
数据处理要求
1. 计算整理数据后, 在普通坐标纸上画出泵的特性曲线,标出适宜操作区
2. 在可能的情况下,找出曲线的数学经验式
3. 绘出管路特性曲线
4. 对实验进行必要的误差分析,评价数据与结果,并分析原因
实验三 气-汽对流传热综合实验装置
实验数据处理
1. 在双对数坐标上绘出4.0/N r u P ~e R 关系图
2.用线性回归法求出流体在光滑管和强化管内流动时4.0/N r u P ~e R 的关联式
3.计算不同流量下换热器的传热平均温度差,总传热面积,传热速率及换热器总传热系数
实验四. 雷诺实验
计算雷诺准数,根据观察现象找出雷诺准数与流型之间的关系
实验五 能量转换实验
根据实验结果比较各截面的静压头、动压头和位压头之间的变化,能得到什么样的结论?
实验六 干燥实验
绘制含水率—时间的干燥曲线图及干燥速率—含水率的干燥速率曲线图。
化工原理吸收实验数据处理
化工原理吸收实验数据处理
由于缺乏具体实验数据,以下为一般化工原理吸收实验数据处理方法:
1. 确定实验数据的量纲和单位,如质量、时间、体积等,统一化为国际标准单位,便于后续计算。
2. 计算空气或气体的流量和压力,可通过流量表、差压计、压力表等测量设备获取数据。
3. 计算液体的流量和压力,可通过流量计、压力计等测量设备获取数据。
4. 记录吸收剂进入吸收器前和出来后的成分浓度,并计算吸收剂的物质平衡,并进行相应的质量平衡计算。
需要考虑吸收剂的回收率和丢失率。
5. 计算气相和液相的质量传递系数,并对比实验结果和文献计算结果,分析实验误差和影响因素。
6. 通过实验数据得出吸收过程中不同变量(如气体流量、液体流量、温度、压力等)对吸收效率的影响,绘制相应的曲线或图表,为优化工艺提供依据。
7. 最终将所有数据处理结果进行汇总和分析,撰写实验报告,并对实验结果进行讨论和结论。
化工原理实验数据处理
化工原理实验数据处理引言:在化工原理实验中,数据处理是一个非常重要的步骤。
通过对实验数据的统计、分析和处理,可以获得实验结果的准确性和可靠性,为实验结论的提出和理论的验证提供依据。
本文将介绍数据处理的方法和步骤,并以一个具体的实验为例进行说明。
一、数据处理的方法和步骤1.数据统计:将实验中所得的原始数据进行整理和统计,包括计算平均数、标准差、相关系数等。
统计可以帮助我们了解数据的分布情况和变异程度。
2.数据分析:通过对实验数据的分析,可以获得实验结果的一些特征和规律。
常用的数据分析方法有回归分析、方差分析、相关分析等。
3.数据处理:数据处理是将实验数据进行加工和转换,以便进行进一步的分析和处理。
常用的数据处理方法有滤波、拟合、插值等。
二、实验数据处理实例以测定溶液浓度为例,来说明实验数据处理的具体步骤。
1.实验目的:测定其中一种无机盐溶液的浓度。
2.实验步骤:选取不同体积的溶液,分别加入其中一种指示剂,根据指示剂的变色反应,测定反应的终点体积。
3.实验数据记录:取样体积(V,mL):1015202530终点体积(V1,mL):1522303745浓度(C,mol/L):0.1 0.09 0.093 0.118 0.1174.数据统计:平均浓度:C平均 = (0.1+0.09+0.093+0.118+0.117)/5 = 0.1036mol/L标准差:S=√((C1-C平均)²+(C2-C平均)²+...+(Cn-C平均)²)/(n-1) =√((0.1-0.1036)²+(0.09-0.1036)²+...+(0.117-0.1036)²)/4≈ 0.0095 mol/L5.数据分析:从实验数据中可以看出,随着取样体积的增加,溶液的浓度逐渐减小,符合溶解度与浓度之间的反比关系。
6.数据处理:如果需要对数据进行插值或拟合,可以使用插值法或者最小二乘法进行处理,以获得更精确的数据。
化工原理实验报告(流体阻力)
摘要:本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv 、测压点之间的压强差ΔP ,结合已知的管路的内径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re 变化关系及突然扩大管的-Re 关系。
从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式:0.250.3163Re λ= 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。
一、 目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。
③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④将所得光滑管λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。
二、 基本原理1. 直管摩擦阻力 不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下:流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态相关,可表示为:△p=ƒ(d ,l ,u ,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数 du Re ρμ=相对粗糙度 dε 管子长径比l d从而得到2(,,)p du lu d dρερμ∆=ψ 令(Re,)dελ=Φ2(Re,)2pl u d d ερ∆=Φ 可得到摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用实验方法直接测定。
22f pl u h d λρ∆==⨯式中f h ——直管阻力,J/kg ;l ——被测管长,m ; d ——被测管内径,m ; u ——平均流速,m/s ; λ——摩擦阻力系数。
当流体在一管径为d 的圆形管中流动时,选取两个截面,用U 形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。
化工原理传热实验报告数据处理
化工原理传热实验报告数据处理一、实验原理及设备传热实验是研究物体之间热量传递规律的一项重要实验。
通过将两个温度不同的物体放在一起,实验者可以观察到热量从高温处流入低温处的过程,了解热量传递过程的基本规律。
传热实验设备一般包括热源、加热试样、冷却试样、温度传感器、数据采集仪等部分。
本次实验选用了著名的皮尔逊方块,制作成4块不同材质、不同面积的样品,放置在不同位置的水槽中进行热传递实验。
使用热电偶连接到数据采集仪上,记录样品在不同位置、不同时间下的温度变化情况。
二、实验操作及结果处理1.样品制作按照实验要求,制作了4块皮尔逊方块。
分别由铜、铝、塑料和木头材料制成,每块样品的底面积为$A=10cm^2$,高度为$h=2cm$。
制作完成后对样品进行了称重、测量底面积和高度等工作,得到各样品的物理参数如表1所示。
| 材质 | 底面积$A/cm^2$ | 高度$h/cm$ | 质量$m/g$ | 密度$\rho/g·cm^{-3}$ || ---- | ------------ | --------- | ------- | ------------ || 铜 | 10 | 2 | 51.23 | 8.96 || 铝 | 10 | 2 | 17.80 | 2.70 || 塑料 | 10 | 2 | 5.60 | 1.20 || 木头 | 10 | 2 | 3.52 | 0.62 |2.加载试样并测量温度将实验装置接通电源,确定水槽中的水温为恒定温度,同时通过调节电源电压来控制热源的输出功率。
将4个样品放置在4个不同的位置,使用热电偶在每个样品处测量温度。
记录下每个样品在不同时间下的温度变化情况,如表2所示。
| 时间$t/min$ | 位置1(铜)/℃ | 位置2(铝)/℃ | 位置3(塑料)/℃ | 位置4(木头)/℃ || ---------- | ------------ | ------------ | ------------ | ------------ || 0 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 80.3 || 2 | 78.4 | 77.9 | 76.8 | 74.8 || 4 | 76.5 | 75.6 | 72.8 | 68.5 || 6 | 74.6 | 73.3 | 68.8 | 62.5 || 8 | 72.4 | 70.8 | 64.8 | 57.5 || 10 | 70.3 | 68.2 | 60.8 | 52.6 || 12 | 68.2 | 65.5 | 56.8 | 47.9 || 14 | 66.1 | 62.9 | 52.8 | 43.2 || 16 | 64.0 | 60.3 | 48.8 | 38.6 || 18 | 62.0 | 57.9 | 44.8 | 34.1 || 20 | 59.9 | 55.6 | 40.8 | 29.8 |3.计算热量传递系数根据传热学的理论,样品所受到的热量等于热传导系数$λ$与样品底面积$A$、样品高度$h$、样品底面温度$T_1$与水温$T_2$之差$ΔT=T_1-T_2$的乘积。
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五实验数据记录
简单套管换热器数据
设备装置号:CRZ-B 传热管内径:0.02m 传热管有效长度:1m
冷流体:空气热流体:水蒸气
1 2 3 4 5 6
空气流量)
/
(3h
m54.5 48.0 39.0 28.0 18.4 10.4 空气入口温度/℃24.0 26.0 29.0 29.0 30.4 31.1 空气出口温度/℃49.4 50.2 52.3 55.5 59.0 63.7 壁温/℃99.5 99.7 99.7 99.7 99.7 99.9 平均温度/℃62.8 61.6 59.1 57.5 55.0 52.5 空气平均温度/℃36.7 38.1 40.7 42.3 44.7 47.4 空气在入口处流量
)
/
(3h
m
54.5 48.0 39.0 28.0 18.4 10.4
空气平均流量)
/
(3h
m56.8 49.9 40.5 29.2 19.3 11.0 空气平均流速)
/
(s
m50.3 44.2 35.8 25.9 17.0 9.7
空气在平均温度时的物性
)
/
(3m
kg
tm
ρ 1.093 1.113 1.143 1.181 1.213 1.247 ).
(
105s
Pa
tm
⨯
μ 1.96 1.93 1.89 1.84 1.79 1.76 .
/
(
102m
W
tm
⨯
λ
℃ 2.83 2.79 2.72 2.64 2.56 2.51
.
/
(kg
kJ
Cp
i
℃ 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005
空气得到的热量/W 440.45 375.53 301.14 255.37 186.60 124.35 空气侧对流给热系数
.
/
(m
W
a
i
℃111.68 97.07 81.21 70.78 54.02 37.72 Re 56071 50957 43339 33192 23100 13736
Nu 78.93 69.59 59.71 53.62 42.21 30.05 Nu/(4.0
r
p) 1446.00 1275.50 1092.51 979.92 770.31 547.89
Log(Re) 4.75 4.71 4.64 4.52 4.36 4.14 Log(Nu) 1.90 1.84 1.78 1.73 1.63 1.48
由图可知,a=0.6533 log(A.P r 0.4)=-1.2276 因为普兰特准数Pr 基本上是不变的,根据计算,Pr 0.4=0.054456 所以得出A=0.020,再得出关联式的结果
4.06
5.0Pr Re 020.0=Nu 所以传热膜系数4.065.0Pr Re 020.0d
l
=α
强化套管换热器数据
设备装置号:CRZ-B 传热管内径:0.02m 传热管有效长度:1m
冷流体:空气热流体:水蒸气
1 2 3 4 5 6 空气流量)
/
(3h
m32.3 27.1 22.7 17.3 14.2 10.5 空气入口温度/℃39.9 39.9 40.3 41.3 41.7 41.8 空气出口温度/℃76.0 74.9 75.0 76.6 77.5 79.3 壁温/℃100.0 100.0 99.9 100.0 100.0 100.0 平均温度/℃42.1 42.6 42.3 41.1 40.4 39.5 空气平均温度/℃58.0 57.4 57.7 59.0 59.6 60.6 空气在入口处流量
)
/
(3h
m
32.3 27.1 22.7 17.3 14.2 10.5
空气平均流量)
/
(3h
m34.2 28.6 24.0 18.3 15.0 11.1 空气平均流速)
/
(s
m30.2 25.3 21.2 16.2 13.3 9.8
空气在平均温度时的物性
)
/
(3m
kg
tm
ρ 1.066 1.07 1.066 1.063 1.06 1.063 ).
(
105s
Pa
tm
⨯
μ 2.00 1.99 2.00E 2.00 2.01 2.01 .
/
(
102m
W
tm
⨯
λ℃ 2.8 2.87 2.88 2.89 2.90 2.91 .
/
(kg
kJ
Cp
i
℃ 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005
空气得到的热量/W 367.02 299.17 247.39 191.40 158.99 123.81 空气侧对流给热系数
.
/
(m
W
a
i
℃138.98 111.83 93.24 74.25 62.67 49.97 Re 32216 27222 22592 17182 14003 10410
Nu 96.52 77.93 64.75 51.38 43.22 34.35 Nu(4.0
r
p) 1766.35 1427.06 1184.99 941.64 791.54 629.92
Log(Re) 4.51 4.43 4.35 4.24 4.15 4.02 Log(Nu) 1.98 1.89 1.81 1.71 1.64 1.54
由图可知,a=0.8989,log(A.P r 0.4)=-2.088因为普兰特准数Pr 基本上是不变的,
根据计算,Pr 0.4
=0.05464 所以得出A=0.025,再得出关联式的结果
4.090.0Pr Re 02
5.0=Nu ,所以传热膜系数4.090.0Pr Re 025.0d
l
=α
六.实验结果分析
传热膜系数公认的关联式为4.08
.0Pr Re
023.0=Nu ,而实验得出的关系式为
4.06
5.0Pr Re 020.0=Nu 。
可以看出系数A=0.020有差距,指数a=0.65也与公认式中a=0.8有一定的误差因素,比如说:管壁不够光滑;管件材料不可能完全相同;
还有实验中Pr 在0.6950左右,不满足公认式的条件(0.7<Pr<160),会引起一定的误差。
1.由实验结果得出,随着冷流体流速的增加,管内对流给热系数也增加
2.准数关联式4.08
.0Pr Re
023.0=Nu 使用时要求Re 大于10000
3.对于蒸汽—空气换热系统来说,总传热系数K 接近空气的对流给热系数?。