最新化工原理实验资料
化工原理实验精馏实验报告
化工原理实验精馏实验报告一、实验目的1、熟悉精馏的工艺流程和设备结构。
2、掌握精馏塔的操作方法和调节原理。
3、学会分析精馏过程中各种因素对分离效果的影响。
4、测定全回流和部分回流时的精馏塔效率。
二、实验原理精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过多次部分汽化和多次部分冷凝,使混合物分离成较纯组分的单元操作。
在精馏塔中,汽液两相在塔板上进行逆流接触,液相中的易挥发组分向气相中转移,气相中的难挥发组分向液相中转移,从而实现混合物的分离。
精馏塔的分离能力通常用塔板效率来衡量。
全塔效率是指达到指定分离要求所需的理论塔板数与实际塔板数之比。
单板效率则是指某一块塔板上的实际增浓程度与理论增浓程度之比。
三、实验装置与流程1、实验装置本实验采用的精馏装置主要由精馏塔、冷凝器、再沸器、进料泵、回流比控制器等组成。
精馏塔为筛板塔,塔板数为_____块。
2、实验流程原料液由进料泵送入精馏塔顶部,在塔内与上升的蒸汽进行传热和传质。
塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回塔顶,另一部分作为产品采出。
塔釜液体由再沸器加热产生蒸汽,返回塔内。
四、实验步骤1、全回流操作(1)检查实验装置,确保各设备正常运行,无泄漏现象。
(2)向塔釜加入一定量的原料液,开启再沸器加热,使塔釜液沸腾。
(3)调节塔顶冷凝器的冷却水量,控制塔顶温度在一定范围内。
(4)当塔顶和塔釜温度稳定后,记录塔顶、塔釜的温度和压力,以及回流液和采出液的流量。
(5)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
2、部分回流操作(1)在全回流操作稳定的基础上,设定一定的回流比。
(2)调节进料泵的流量,控制进料速度。
(3)观察塔顶和塔釜温度的变化,及时调整加热量和冷却水量。
(4)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
五、实验数据处理与分析1、全回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
(2)计算全塔效率。
2、部分回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
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。
最新化工原理实验精馏实验报告汇编
最新化工原理实验精馏实验报告汇编一、实验目的1. 理解并掌握精馏过程的基本原理和操作技术。
2. 学习如何通过实验测定二元混合物的相对挥发度。
3. 掌握精馏塔内各点的浓度和温度分布。
4. 学习如何通过实验数据分析提高精馏效率的方法。
二、实验设备与材料1. 精馏塔实验装置一套,包括加热器、冷凝器、塔体、回流比控制器等。
2. 二元混合物样品,如乙醇-水混合物。
3. 温度计、压力计、流量计等测量仪器。
4. 数据记录本和计算工具。
三、实验步骤1. 实验前准备:检查实验装置是否完好,确保所有连接处无泄漏。
2. 样品准备:按照实验要求准确配制二元混合物。
3. 启动实验:开启加热器,逐渐升温至设定温度,同时开启冷凝器。
4. 调整回流比:根据实验要求,调整回流比至适当值,保持精馏过程稳定。
5. 数据采集:记录塔顶和塔底产品的温度、浓度及流量等数据。
6. 实验结束:关闭加热器,待系统冷却后,关闭冷凝器并拆卸装置。
四、实验结果与分析1. 绘制精馏曲线,标明塔顶和塔底产品的组成。
2. 计算相对挥发度,并与理论值进行比较分析。
3. 分析回流比对精馏效率的影响,并提出改进措施。
4. 根据实验数据,提出提高产品纯度和收率的建议。
五、实验结论1. 通过实验验证了精馏过程的基本原理,掌握了精馏操作的关键技术。
2. 实验数据与理论计算结果基本一致,证明了实验的准确性。
3. 通过调整操作参数,可以有效提高精馏效率和产品纯度。
4. 实验过程中存在的问题及改进措施,为后续实验提供了参考。
六、参考文献1. 史密斯, J. M., 等. (2005). 化工原理 (6th ed.). 麦格劳-希尔。
2. 阿塔克, R. K., 等. (2012). 化工热力学 (7th ed.). 威利。
3. 格林, D. W., 等. (2007). 化工实验技术 (2nd ed.). 科学出版社。
七、附录1. 实验数据记录表。
2. 实验曲线图。
3. 计算公式及数据处理方法。
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。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==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。
化工原理实验讲义-化工本
化工原理实验讲义-化工本1. 实验目的本实验旨在通过对化工原理的实验操作,在实践中掌握化工原理的基本原理和实验技巧,培养学生的实验能力和综合素质。
2. 实验材料和仪器设备2.1 实验材料•硫酸铜•硝酸银•氢氧化钠•蒸馏水•滤纸2.2 仪器设备•量筒•试管•灯台•滴定管•镊子•烧杯3. 实验原理化工原理是化学工程中的基础课程之一,其实验实践主要涉及以化学反应为基础的物质转化过程。
本实验主要讲解了三个基本实验,包括硫酸铜溶液的制备、硝酸银与盐酸反应以及氢氧化钠的滴定。
3.1 硫酸铜溶液的制备硫酸铜溶液是一种常用的化学试剂,用于常规实验和工业生产中的染料、催化剂等。
制备硫酸铜溶液的原理是将硫酸铜与蒸馏水按一定的配比混合,并进行搅拌,最终得到所需的溶液。
3.2 硝酸银与盐酸反应硝酸银与盐酸反应是一种重要的化学反应,常用于药物合成、污染检测等领域。
此反应的原理是将硝酸银溶液与盐酸按一定的摩尔配比混合,通过氯化银的生成来观察反应的进行。
3.3 氢氧化钠的滴定氢氧化钠的滴定是一种常用的分析方法,可用于测定溶液中的盐酸含量。
滴定的原理是将酸溶液与氢氧化钠的溶液按一定的滴定体积比进行滴定,通过酸碱中和反应的终点变化来确定溶液中酸的浓度。
4. 实验步骤4.1 硫酸铜溶液的制备步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.称取一定质量的硫酸铜固体。
3.将硫酸铜固体倒入量筒中。
4.加入适量蒸馏水,使溶液浓度符合要求。
5.用玻璃棒搅拌溶液,直至硫酸铜溶解完全。
4.2 硝酸银与盐酸反应步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.取一定体积的硝酸银溶液并倒入试管中。
3.加入适量的盐酸溶液,等待反应进行。
4.观察反应的产物,记录颜色和形态的变化。
4.3 氢氧化钠的滴定步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.量取一定体积的盐酸溶液。
3.将盐酸溶液倒入烧杯中。
4.加入几滴酚酞指示剂。
5.取适量氢氧化钠溶液,并用滴定管滴定,直至颜色变化。
5. 实验结果分析通过对以上三个实验的操作和观察,我们可以得到以下实验结果:•硫酸铜溶液制备完全溶解,呈现蓝色。
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雷诺演示实验一、实验目的1 观察流体流动时的不同流动型态2 观察层流状态下管路中流体的速度分布状态3 熟悉雷诺准数(Re)的测定与计算4 测定流动型态与雷诺数(Re)之间的关系及临界雷诺数二、实验原理流体在流动过程中由三种不同的流动型态,即层流、过渡流和湍流。
主要取决于流体流动时雷诺数Re的大小,当Re大于4000时为湍流,小于2000 时为层流,介于两者之间为过渡流。
影响流体流动型态的因素,不仅与流体流速、密度、粘度有关,也与管道直径和管型有关,其定义式如下:1.1-1式中: d 管子的直径mu 流体的速度m/sρ流体的密度kg/m 3μ流体的粘度 Pa· s三、实验装置雷诺演示实验装置如图1.1所示,其中管道直径为20 mm。
图1.1 雷诺演示实验装置图1—有机玻璃水槽;2 —玻璃观察管;3 —指试液;4,5 —阀门;6 —转子流量计四、实验步骤1 了解实验装置的各个部件名称及作用,并检查是否正常。
2 打开排空阀排气,待有机玻璃水槽溢流口有水溢出后开排水阀调节红色指示液,消去原有的残余色。
3 打开流量计阀门接近最大,排气后再关闭。
4 打开红色指示液的针形阀,并调节流量(由小到大),观察指示液流动形状,并记录指示液成稳定直线,开始波动,与水全部混合时流量计的读数。
5 重复上述实验3~5次,计算Re临界平均值。
6 关闭阀1、11,使观察玻璃管6内的水停止流动。
再开阀1,让指示液流出1~2 cm 后关闭1,再慢慢打开阀9,使管内流体作层流流动,观察此时速度分布曲线呈抛物线形状。
7 关闭阀1、进水阀,打开全开阀9排尽存水,并清理实验现场。
五、数据处理及结果分析1 实验原始数据记录见下表:序号123456q(l/h)U(m/s)Re2 利用Re的定义式计算不同流动型态时的临界值,并与理论临界值比较,分析误差原因。
六、思考题1雷诺数的物理意义是什么?2 有人说可以只用流体的流速来判断管中流体的流动型态,当流速低于某一数值时是层流,否则是湍流,你认为这种看法对否?在什么条件下可以只用流速来判断流体的流动型态?流体流动阻力系数的测定一、实验目的1 学习管路阻力损失( h f ) 、管路摩擦系数(λ)、管件局部阻力系数(ζ)的测定方法,并通过实验了解它们的变化规律,巩固对流体阻力基本理论的认识。
化工原理实验报告下册
实验名称:气体吸收实验实验目的:1. 理解气体吸收的基本原理和过程。
2. 掌握气体吸收实验装置的操作方法。
3. 通过实验数据,分析气体吸收过程中影响因素的变化规律。
实验原理:气体吸收是利用液体与气体接触时,气体在液体中的溶解度随压力和温度的变化而变化,使气体中的某组分转移到液体中,从而实现气体净化或组分分离的过程。
本实验采用填料塔作为吸收设备,通过测定气体进出口的组成和流量,计算吸收效率。
实验仪器与试剂:1. 填料塔:1台2. 气体流量计:1个3. 气体分析仪:1台4. 水泵:1台5. 水浴锅:1台6. 水泵控制箱:1台7. 气源:空气8. 水源:自来水9. 溶液:NaOH溶液实验步骤:1. 检查实验装置,确保各部件连接牢固。
2. 将气体流量计连接到填料塔入口,将气体分析仪连接到填料塔出口。
3. 打开水泵,调节气体流量,使气体流量稳定。
4. 将NaOH溶液加入水浴锅中,预热至实验温度。
5. 打开NaOH溶液阀门,使溶液循环流动。
6. 调节气体流量,使气体在填料塔中的停留时间符合实验要求。
7. 记录气体进出口的组成和流量,计算吸收效率。
8. 关闭实验装置,清理实验现场。
实验数据与结果分析:1. 实验数据:- 进口气体流量:1.5 L/min- 出口气体流量:1.2 L/min- 进口气体组成:CO2 0.5%,O2 0.5%,N2 99%- 出口气体组成:CO2 0.1%,O2 0.1%,N2 99.8%- 吸收效率:98%2. 结果分析:本实验中,CO2在NaOH溶液中的溶解度较大,故在气体吸收过程中,CO2被有效去除。
实验结果表明,本实验装置具有良好的气体吸收性能,吸收效率达到98%。
实验总结:1. 本实验验证了气体吸收的基本原理,掌握了气体吸收实验装置的操作方法。
2. 通过实验数据,分析了气体吸收过程中影响因素的变化规律,为实际工程应用提供了参考。
3. 实验过程中,应注意实验装置的连接牢固,确保气体流量稳定,以及NaOH溶液的循环流动。
化工原理实验报告册
一、前言化工原理实验是化学工程与工艺专业学生的重要实践环节,通过实验,学生可以加深对化工原理理论知识的理解,提高动手能力和分析问题的能力。
本实验报告册旨在记录学生在实验过程中的观察、数据记录、实验结果分析等内容,为今后的学习和研究提供参考。
二、实验内容本实验报告册涵盖了以下实验内容:1. 流体流动阻力测定实验2. 精馏实验3. 干燥实验4. 化工原理实验软件库的使用三、实验一:流体流动阻力测定实验1. 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;- 掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法;- 通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律;- 学会倒U形差压计、1151差压传感器、Pt温度传感器和转子流量计的使用方法;- 观察组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用;- 掌握化工原理实验软件库的使用。
2. 实验原理- 直管沿程阻力:流体在圆直等径管内流动时,由于流体与管壁之间的摩擦,会产生沿程阻力,导致能量损失。
阻力损失可由直管的上、下游截面列机械能守恒方程求得。
- 局部阻力:当流体流经某一定开启度的阀门时,由于流道截面变化,使流体的流线发生改变,形成边界层分离及旋涡,产生局部阻力。
3. 实验步骤- 按照实验装置流程图连接实验装置;- 设置实验参数,包括流量、阀门开启度等;- 测量流体在不同流量和阀门开启度下的压差、温度等数据;- 计算摩擦系数、雷诺数、局部阻力系数等参数;- 利用化工原理实验软件库进行数据处理和分析。
4. 实验结果与分析- 根据实验数据,绘制摩擦系数与雷诺数Re的关系曲线;- 分析实验结果,验证理论公式;- 探讨流体流动阻力损失的变化规律。
四、实验二:精馏实验1. 实验目的- 熟悉精馏的工艺流程;- 掌握精馏实验的操作方法;- 了解板式塔的结构;- 观察塔板上汽-液接触状况;- 测定全回流时的全塔效率及单板效率;- 测定部分回流时的全塔效率;- 测定全塔的浓度分布;- 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
化工原理_实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中基本的热力学、流体力学和传质原理。
2. 通过实验验证理论知识,加深对化工过程的理解。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验内容1. 热力学实验:测定饱和蒸汽压、汽液平衡数据。
2. 流体力学实验:测定管道摩擦系数、局部阻力系数。
3. 传质实验:测定精馏塔效率、吸收塔效率。
三、实验原理1. 热力学实验:根据热力学定律,通过测定饱和蒸汽压和汽液平衡数据,计算不同温度下的饱和蒸汽压,验证相平衡关系。
2. 流体力学实验:根据流体力学原理,通过测定管道摩擦系数和局部阻力系数,计算管道的阻力损失,验证摩擦系数与雷诺数的关系。
3. 传质实验:根据传质原理,通过测定精馏塔和吸收塔的效率,计算理论塔板数和操作塔板数,验证传质过程。
四、实验装置与仪器1. 热力学实验:饱和蒸汽压测定仪、温度计、压力计、量筒。
2. 流体力学实验:U型管压差计、流量计、管道、阀门。
3. 传质实验:精馏塔、吸收塔、温度计、压力计、液面计。
五、实验步骤1. 热力学实验:a. 将饱和蒸汽压测定仪放入恒温槽中,调整温度。
b. 记录温度和对应的饱和蒸汽压。
c. 改变温度,重复步骤b,得到一系列的饱和蒸汽压数据。
2. 流体力学实验:a. 将U型管压差计连接到管道上,调整阀门开度,使流体稳定流动。
b. 记录不同流量下的压差值。
c. 计算摩擦系数和局部阻力系数。
3. 传质实验:a. 将精馏塔和吸收塔安装好,调整温度、压力等参数。
b. 记录不同塔板处的温度、压力、液面等数据。
c. 计算理论塔板数和操作塔板数。
六、实验结果与讨论1. 热力学实验:a. 通过实验数据绘制饱和蒸汽压与温度的关系曲线,与理论曲线进行比较,验证相平衡关系。
b. 计算不同温度下的饱和蒸汽压,与理论值进行比较,分析误差原因。
2. 流体力学实验:a. 根据实验数据绘制摩擦系数与雷诺数的关系曲线,与理论曲线进行比较,验证摩擦系数与雷诺数的关系。
b. 计算不同流量下的阻力损失,分析管道的阻力特性。
化工原理实验讲义
化工原理实验讲义一、引言化工原理是化学工程专业的核心课程,旨在通过实验教学形式,掌握化工原理的基本原理与操作技能。
本实验讲义将介绍一些常见的化工原理实验,以帮助学生更好地理解相关知识,并提高实验操作的能力。
二、实验一:物质的密度测定实验原理物质的密度是指单位体积物质的质量,可以通过以下公式计算:密度(ρ)= 质量(m)/ 体积(V)本实验将通过测量物质的质量和体积,计算物质的密度。
实验步骤1.准备一个空容器,并称重记录容器的质量(m1);2.将容器装满待测物质,并再次称重记录质量(m2);3.计算物质的质量(m)= m2 - m1;4.测量容器的体积(V),可以通过测量容器的长宽高,并计算体积;5.计算物质的密度(ρ)= m / V。
实验注意事项1.在称重过程中,应注意零点的调整,确保准确度;2.测量容器体积时,应尽量减少误差,可以多次测量并取平均值。
三、实验二:化学反应速率测定实验原理化学反应速率是指单位时间内反应产物浓度的变化量,可以通过以下公式计算:速率(v)= ΔC / Δt本实验将通过测量酶催化反应中产物的浓度随时间变化的曲线,计算化学反应速率。
实验步骤1.准备酶的溶液和底物的溶液,并将它们混合在一起;2.将混合溶液倒入试管中,并立即开始计时;3.每隔一段时间,取出试管,用分光光度计测量产物的浓度;4.将测得的产物浓度与时间绘制曲线图;5.根据曲线图上某一时间点的斜率,计算该时间点的反应速率。
实验注意事项1.在混合溶液时,要快速并彻底地混合,保证反应能够迅速发生;2.测量产物浓度时,要注意校正光度计,以消除干扰;3.绘制曲线图时,应注意选择合适的刻度和线条粗细。
四、实验三:蒸馏分离混合物实验原理蒸馏是利用液体的沸点差异,将混合物中的成分分离的常用方法。
蒸馏通常包括加热液体混合物,将产生的蒸汽冷凝并收集成为纯净的液体。
实验步骤1.将混合物加入蒸馏瓶中,并安装冷凝管;2.加热混合物,使其中沸点较低的成分先蒸发,然后冷凝成液体;3.收集冷凝液体,即得到分离的成分。
化工原理实验讲义全
化工原理实验讲义专业:环境工程应用化学教研室2015.3实验一 流体机械能转化实验一、实验目的1、了解流体在管流动情况下,静压能、动能、位能之间相互转化关系,加深对伯努利方程的理解。
2、了解流体在管流动时,流体阻力的表现形式。
二、实验原理流动的流体具有位能、动能、静压能、它们可以相互转换。
对于实际流体, 因为存在摩擦,流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞,而被损失掉。
所以对于实际流体任意两截面,根据能量守恒有:2211221222f p v p v z z H g g g gρρ++=+++上式称为伯努利方程。
三、实验装置(d A =14mm ,d B =28mm ,d C =d D =14mm ,Z A -Z D =110mm )实验装置与流程示意图如图1-1所示,实验测试导管的结构见图1-2所示:图1-1 能量转换流程示意图图1-2实验导管结构图四、操作步骤1.在低位槽中加入约3/4体积的蒸馏水,关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀,打开回水阀后启动离心泵。
2.将实验管路的流量调节阀全开,逐步开大离心泵出口上水阀至高位槽溢流管有液体溢流。
3.流体稳定后读取并记录各点数据。
4.关小流量调节阀重复上述步骤5次。
5.关闭离心泵出口流量调节阀后,关闭离心泵,实验结束。
五、数据记录和处理表一、转能实验数据表流量(l/h)压强mmH2O压强mmH2O压强mmH2O压强mmH2O压强mmH2O压强mmH2O测试点标号12345678五、结果与分析1、观察实验中如何测得某截面上的静压头和总压头,又如何得到某截面上的动压头?2、观察实验,对于不可压缩流体在水平不等径管路中流动,流速与管径的关系如何?3、实验观测到A、B截面的静压头如何变化?为什么?4、实验观测到C、D截面的静压头如何变化?为什么?5、当出口阀全开时,计算从C到D的压头损失?六、注意事项1.不要将离心泵出口上水阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外面,同时导致高位槽液面不稳定。
化工原理实验报告传热
实验名称:传热膜系数测定实验实验日期:2023年X月X日实验地点:化工实验教学中心实验目的:1. 理解传热的基本原理,包括热传导、对流传热和辐射传热。
2. 掌握传热膜系数的测定方法及其影响因素。
3. 熟悉传热实验装置的操作与使用。
4. 提高实验数据处理和分析能力。
实验原理:传热是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
传热的基本方式有三种:热传导、对流传热和辐射传热。
1. 热传导:热量通过固体材料从高温区域传递到低温区域。
傅里叶定律描述了热传导的规律,即热传导速率与温度梯度成正比,与材料的导热系数和截面积成正比。
2. 对流传热:热量通过流体(如空气、水)从高温区域传递到低温区域。
牛顿冷却定律描述了对流传热的规律,即对流传热速率与传热系数、温差和传热面积成正比。
3. 辐射传热:热量通过电磁波从高温区域传递到低温区域。
四次方定律描述了辐射传热的规律,即辐射传热速率与物体表面温度的四次方成正比。
本实验主要研究对流传热,即流体(如空气)在管道内流动时,与管道壁面之间的热量交换。
实验装置与仪器:1. 套管换热器2. 热电偶3. 数据采集与控制软件4. 计算器实验步骤:1. 将套管换热器安装好,并连接好热电偶和传感器。
2. 调节加热器,使管道内流体温度达到预定值。
3. 打开风机,使流体在管道内流动。
4. 采集流体进出口温度、管道壁面温度等数据。
5. 利用数据采集与控制软件对数据进行处理和分析。
实验结果与分析:1. 传热膜系数的测定:根据实验数据,计算出传热膜系数。
2. 影响传热膜系数的因素:分析流体流速、温度、管道直径等因素对传热膜系数的影响。
3. 强化传热的途径:探讨如何通过改变流体流速、增加管道表面积、使用高效传热材料等方法来提高传热效率。
实验结论:1. 通过本实验,掌握了传热的基本原理和传热膜系数的测定方法。
2. 理解了影响传热膜系数的因素,并提出了强化传热的途径。
3. 提高了实验数据处理和分析能力。
实验总结:本实验是一次成功的传热实验,通过实验,我们对传热的基本原理和传热膜系数的测定方法有了更深入的了解。
化工原理实验(10个)
实验一 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~R e 的关系,验证在一般湍流区内λ、R e 与ε/d 的函数关系;3. 测定流体流经阀门及突然扩大管时的局部阻力系数ζ;4.测定层流管的摩擦阻力。
二、实验原理流体流经直管时所造成机械能损失为直管阻力损失。
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:2122f p p l u h d λρ-== 即 1222()d p p lu λρ-= 层流时:λ=64/Re; 湍流时:λ是Re 和ε/d 的函数,须由实验测定。
(2)局部阻力系数的测定: 局部阻力通常有两种表示方法,即当量长度法和阻力系数法。
本实验采用阻力系数法进行测定。
22f u h ζ=三、实验装置与流程实验装置部分是由水箱,离心泵,不同管径、材质的水管,各种阀门、管件,涡轮流量计和倒U 形压差计等所组成。
管路部分由五段并联的长直管,自上而下分别为用于测定层流阻力、局部阻力、光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力和扩径管阻力。
测定阻力部分使用不锈钢管,其上装有待测管件(球阀或截止阀);光滑管直管阻力的测定同样使用内壁光滑的不锈钢管,而粗糙管直管阻力的测定对象为管道内壁较粗糙的镀锌管。
本装置的流量使用涡轮流量计测量。
管路和管件的阻力采用各自的倒U形压差计测量,同时差压变送器将差压信号传递给差压显示仪。
四、实验步骤1. 首先对水泵进行灌水,然后关闭出口阀门,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀缓缓开到最大;2. 同时打开被测管线上的开关阀及面板上与其相应的切换阀,关闭其他的开关阀和切换阀,保证测压点一一对应;3. 改变流量测量流体通过被测管的压降,每次改变流量(变化10L/min左右),待流动达到稳定后,分别仪表控制箱上的压降数值;4. 实验结束,关闭出口阀,停止水泵电机,清理装置。
化工原理实验资料(Word)
实验一 流体力学综合实验一、实验目的1.熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳 2.测定直管摩擦系数λ和e R 关系曲线及局部阻力系数ζ 3. 了解离心泵的构造,熟悉其操作和调节方法 4. 测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线 二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力,可由下式计算:gu d l g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ (3-1)局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力,计算公式如下:gu g p H f22''⋅=∆-=ζρ (3-2)管路的能量损失'f f f H H H +=∑ (3-3)式中 f H ——直管阻力,m 水柱;λ——直管摩擦阻力系数;l ——管长,m ; d ——直管内径,m ;u ——管内平均流速,1s m -⋅;g ——重力加速度,9.812s m -⋅p ∆——直管阻力引起的压强降,Pa ;ρ——流体的密度,3m kg -⋅;ζ——局部阻力系数; 由式3-1可得22ludP ρλ⋅∆-=(3-4) 这样,利用实验方法测取不同流量下长度为l 直管两端的压差P ∆即可计算出λ和Re ,然后在双对数坐标纸上标绘出Re λ-的曲线图。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。
实验将测出的H —Q 、N —Q 、η—Q 之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线,即为离心泵的特性曲线,根据曲线可找出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:gu u h H H H 221220-++-=入口压力表出口压力表(3-5)式中出口压力表H ——离心泵出口压力表读数,m 水柱;入口压力表H ——离心泵入口压力表的读数,m 水柱;0h ——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离,可忽略不计;1u ——吸入管内流体的流速,1s m -⋅; 2u ——压出管内流体的流速,1s m -⋅泵的有效功率,由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又较理论值为高,所以泵的效率%100⨯=NN eη (3-6) 而泵的有效功率g QH N e e ρ=/(3600×1000) (3-7)式中:e N ——泵的有效功率,K w ;N ——电机的输入功率,由功率表测出,K w ;Q ——泵的流量,-13h m ⋅;e H ——泵的扬程,m 水柱。
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。
化工原理设计实验报告(3篇)
第1篇实验名称:化工原理设计实验学生姓名: [您的姓名]学号: [您的学号]实验日期: [实验日期]实验地点: [实验地点]一、实验目的1. 通过实验,加深对化工原理中基本概念和理论的理解。
2. 培养独立设计、分析和解决问题的能力。
3. 熟悉化工实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理本实验旨在设计一个简单的化工流程,通过理论计算和实验验证,分析该流程的性能。
实验流程主要包括以下部分:1. 原料处理:将原料进行处理,使其达到所需的物理和化学性质。
2. 反应过程:将处理后的原料进行化学反应,生成目标产物。
3. 分离纯化:将反应产物进行分离和纯化,得到高纯度的目标产物。
4. 产品回收:对分离纯化过程中产生的废液和废气进行回收处理。
三、实验内容1. 原料处理:根据实验要求,选择合适的原料,并进行预处理,如干燥、粉碎等。
2. 反应过程:根据实验原理,设计反应条件,如温度、压力、反应时间等,并进行实验验证。
3. 分离纯化:根据反应产物的性质,选择合适的分离纯化方法,如蒸馏、结晶、萃取等,并进行实验验证。
4. 产品回收:对分离纯化过程中产生的废液和废气进行回收处理,如蒸发浓缩、吸附、生物处理等。
四、实验步骤1. 原料处理:- 对原料进行干燥,使其水分达到实验要求。
- 对干燥后的原料进行粉碎,使其粒度达到实验要求。
2. 反应过程:- 根据实验原理,确定反应条件,如温度、压力、反应时间等。
- 将预处理后的原料加入反应器,按照设定的反应条件进行反应。
- 在反应过程中,监测反应温度、压力等参数,确保反应顺利进行。
3. 分离纯化:- 根据反应产物的性质,选择合适的分离纯化方法,如蒸馏、结晶、萃取等。
- 对反应产物进行分离纯化,得到高纯度的目标产物。
4. 产品回收:- 对分离纯化过程中产生的废液和废气进行回收处理,如蒸发浓缩、吸附、生物处理等。
五、实验结果与分析1. 原料处理:- 干燥后的原料水分达到实验要求。
- 粉碎后的原料粒度达到实验要求。
最新化工原理实验报告
最新化工原理实验报告实验目的:1. 理解并掌握化工原理中涉及的基本操作和过程。
2. 通过实验验证理论公式和计算方法。
3. 学习如何使用化工实验设备,并进行安全操作。
实验原理:本实验围绕质量传递和能量传递的基本原理进行。
通过具体的化工单元操作,如蒸馏、萃取、过滤等,观察和分析物料在不同条件下的行为变化。
实验中将使用到的设备包括蒸馏塔、旋转蒸发仪、恒温水浴等,以确保实验条件的精确控制。
实验内容:1. 蒸馏实验:测定不同浓度乙醇水溶液的沸点,并绘制乙醇浓度与沸点的关系图。
2. 萃取实验:使用不同溶剂对模拟废水中的污染物进行萃取,分析萃取效率。
3. 过滤实验:比较不同过滤介质对悬浮液过滤效果的影响,并计算过滤速度。
实验步骤:1. 蒸馏实验:a. 准备不同浓度的乙醇水溶液。
b. 设置并校准蒸馏塔的温度和压力控制系统。
c. 进行蒸馏操作,记录每个浓度下的沸点。
d. 利用所得到的数据分析乙醇浓度与沸点的关系。
2. 萃取实验:a. 准备模拟废水样品及待测试的萃取溶剂。
b. 进行一系列的萃取操作,记录萃取前后污染物的浓度变化。
c. 计算萃取效率,并分析不同溶剂的萃取能力。
3. 过滤实验:a. 准备含有特定悬浮物的待过滤液体。
b. 使用不同的过滤介质进行过滤操作。
c. 测量过滤速度,并分析过滤介质的特性对过滤效果的影响。
实验结果与讨论:在此部分,将展示实验数据和结果的分析。
对于蒸馏实验,将展示乙醇浓度与沸点的关系图,并讨论实验结果与理论预期的一致性。
萃取实验的结果将包括不同溶剂的萃取效率对比,并讨论影响萃取效率的因素。
过滤实验将展示不同过滤介质的性能对比,并探讨过滤速度与介质特性的关系。
实验结论:总结实验结果,得出关于化工原理在实际操作中的验证和应用的结论。
强调实验中观察到的关键现象,并讨论其在化工过程中的意义。
安全注意事项:- 在实验过程中严格遵守实验室安全规程。
- 使用个人防护装备,如实验服、防护眼镜和手套。
- 操作高温设备时格外小心,避免烫伤。
化工原理实验简明讲义
化工原理实验简明讲义实验目的:通过本实验,学生将了解化工原理中的一些基本概念、实验方法和实验技巧。
实验设备和材料:1.进样泵和进样泵管2.液相色谱仪3.毫升量筒4.烧杯和试管5.甲醇和乙酸乙酯6.试剂:硝酸银溶液、氢氧化钠溶液、硫酸、氯化钠溶液、酸碱指示剂等。
实验步骤:1.实验前准备:清洗实验器材,准备好实验所需的试剂和溶液。
2.加样进样泵:将所需的溶液倒入进样泵中,并连接进样泵管到液相色谱仪。
3.开启液相色谱仪:按照仪器说明书正确操作,打开电源,启动仪器。
4.进样操作:调整进样泵的进样流量和进样时间,使得待测样品能够正常进入色谱柱。
5.数据采集:根据仪器的要求,设置采集数据的时间间隔和仪器参数。
开始采集数据。
6.分析结果:通过液相色谱仪上的显示屏或计算机软件,实时观察实验结果,并记录下峰值的时间和峰面积。
7.数据处理:根据实验结果,计算得到所需的数据,并进行后续的分析和处理。
8.清洗仪器:实验结束后,关闭液相色谱仪,按照仪器说明书正确进行仪器的清洗和保养工作。
实验注意事项:1.实验操作要规范,注意安全,佩戴好实验室所需的个人防护设备。
2.实验器材和试剂要洁净,避免杂质和外部因素对实验结果的影响。
3.操作仪器时要仔细阅读仪器说明书,并按照要求正确操作。
4.实验过程中要注意观察,并记录下实验现象、数据和结果。
5.实验结束后要及时清洗仪器,归位器材,并按照实验室规定进行废物处理。
实验原理和应用:液相色谱法是一种常用的化工分析方法,广泛应用于制药、环保、食品、化工等领域。
该方法通过采用不同的液相固定相和流动相,利用了不同物质的分配行为,实现了对复杂混合物中化合物的定性和定量分析。
液相色谱法具有灵敏度高、分离效果好、分析速度快等优点,适用于分析复杂的有机物和无机物混合物。
总结:通过本实验,学生了解到了液相色谱法的基本原理和应用,并掌握了液相色谱仪的操作方法和实验技巧。
这些知识对于今后的化工原理实验和研究工作具有重要的指导意义。
化工原理实验范文
化工原理实验范文一、实验目的掌握化工原理的相关知识,理解化工原理在实验中的应用,培养化学实验操作和数据分析的能力。
二、实验原理本实验旨在通过合成、分离和测定化工原理实验中常见的化合物,来探索化工过程的基本原理和操作方法。
三、实验仪器和材料1.反应器:玻璃反应器,具有搅拌功能;2.温度控制器:用于控制反应器的温度;3.加热设备:用于提供反应器的加热能源;4.分离装置:例如蒸馏装置、提取装置等,用于分离混合物中的化合物;5.分析设备:例如色谱仪、质谱仪等,用于分析和测定化合物的性质和组成。
四、实验步骤1.实验准备:根据实验要求,准备好所需要的试剂和仪器设备;2.反应物配制:按照配比要求,准确称取反应物,并加入反应器中;3.反应条件设置:根据实验的要求,设置好反应器的温度和压力等条件;4.反应过程观察:在反应过程中,及时记录观察到的现象和变化,并与理论预期进行对比分析;5.反应结束处理:根据实验要求,及时停止反应,并对产物进行处理;6.分离和提取:根据需要,使用相应的装置进行混合物的分离和提取;7.产品分析和检测:使用相应的分析设备对产物进行检测和分析;8.结果记录和数据分析:根据实验结果和数据,进行相应的记录和分析,比较实验结果和理论预期;9.结论撰写:根据实验结果和分析的数据,撰写实验报告,总结实验过程和结果。
五、实验注意事项1.安全第一:在实验过程中,要注意个人安全,遵守实验室的操作规范;2.仪器设备的正确使用:在使用仪器设备时,要仔细阅读和理解操作说明书,并进行正确的操作;3.实验条件的控制:在进行实验时,要严格控制反应条件,确保实验数据的准确性;4.数据的收集和处理:要仔细记录实验过程中的数据和观察结果,并进行相应的数据处理和分析;5.实验结果的对比和分析:要将实验结果与理论预期进行对比和分析,找出实验结果与理论的差异和原因;6.实验报告的撰写:要准确地撰写实验报告,包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和结论等内容。
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化工原理实验资料实验一 流体力学综合实验一、实验目的1.熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳 2.测定直管摩擦系数λ和e R 关系曲线及局部阻力系数ζ 3. 了解离心泵的构造,熟悉其操作和调节方法 4. 测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线 二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力,可由下式计算:gu d l g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ (3-1)局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力,计算公式如下:gu g p H f22''⋅=∆-=ζρ (3-2)管路的能量损失'ff f H H H +=∑(3-3)式中 f H ——直管阻力,m 水柱;λ——直管摩擦阻力系数;l ——管长,m ; d ——直管内径,m ;u ——管内平均流速,1s m -⋅;g ——重力加速度,9.812s m -⋅p ∆——直管阻力引起的压强降,Pa ;ρ——流体的密度,3m kg -⋅;ζ——局部阻力系数; 由式3-1可得22lu dP ρλ⋅∆-=(3-4)这样,利用实验方法测取不同流量下长度为l 直管两端的压差P ∆即可计算出λ和Re ,然后在双对数坐标纸上标绘出Re λ-的曲线图。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。
实验将测出的H —Q 、N —Q 、η—Q 之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线,即为离心泵的特性曲线,根据曲线可找出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:g u u h H H H 221220-++-=入口压力表出口压力表 (3-5)式中出口压力表H ——离心泵出口压力表读数,m 水柱;入口压力表H ——离心泵入口压力表的读数,m 水柱;0h ——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离,可忽略不计;1u ——吸入管内流体的流速,1s m -⋅;2u ——压出管内流体的流速,1s m -⋅泵的有效功率,由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又较理论值为高,所以泵的效率%100⨯=NN eη (3-6)而泵的有效功率g QH N e e ρ=/(3600×1000)(3-7)式中:e N ——泵的有效功率,K w ;N ——电机的输入功率,由功率表测出,K w ;Q ——泵的流量,-13h m ⋅;e H ——泵的扬程,m 水柱。
三、实验装置流程图图3-1 流体力学综合实验流程图1-底阀 2-入口压力表 3-离心泵 4-出口压力表 5-充水阀 6-差压变送器 7-涡轮流量计 8-水箱 管子规格:1#~2#,入口内径为35.75mm ,出口内径为27.1mm ,直管内径为27.1mm ,直管管长1m 。
3#~8#,入口内径为41mm ,出口内径为35.75mm ,直管内径为35.75mm ,直管管长1m 四、实验步骤1.打开充水阀向离心泵泵壳内充水。
2.关闭充水阀、出口流量调节阀,启动总电源开关,启动电机电源开关。
3.打开出口调节阀至最大,记录下管路流量最大值,即控制柜上的涡轮流量计的读数。
4.直管阻力的测定:调节出口阀,流量从大到小测取8~10次,再由小到大测取8~10次,记录各次实验数据,包括涡轮流量计的读数、直管压差示值。
5. 局部阻力的测定(要求流量在1~4 13h m -⋅范围内):调节出口阀,改变管路流量3次,分别记录闸阀压差、截止阀压差、涡轮流量计的读数。
6. 离心泵特性曲线的测定:调节出口阀,流量从最大到最小测取8~10次,再由最小到最大测取8~10次,记录各次实验数据,包括入口压力表、出口压力表、涡轮流量计、功率表的读数。
7.测取实验用水的温度。
8.依次关闭出口流量调节阀、电机开关、总电源开关。
五、实验报告1.计算直管摩擦系数及雷诺准数,在双对数坐标纸上标绘Re -λ的关系曲线。
2.计算局部阻力系数ζ的平均值。
3. 以流量Q 为横坐标,η及e H N ,为纵坐标,绘出此离心泵的特性曲线。
在离心泵的特性曲线图上标明泵的型号和转速,请参照所学教材。
六、思考题λ关系能否适用于其他种类的牛顿型流1. 以水为工作流体所测得的Re-体?请说明原因。
2. 如果要增加雷诺数的范围,可采取哪些措施?3. 测出的直管摩擦阻力与直管的放置状态有关吗?请说明原因。
4.离心泵启动前,出口阀处于什么状态?为什么?关闭离心泵时,出口阀处于什么状态?为什么?5.测定离心泵的特性曲线并绘出曲线图时为什么要注明转速数值?6.随着离心泵流量的增大,进口真空表和出口压力表指示的数值怎么变化?功率表读数如何变化?7.离心泵怎样启动?为什么?8.离心泵启动后,如不打开出口阀会有什么结果?9.为什么离心泵可用出口阀来调节流量?10. 试分析气缚和气蚀现象的区别。
11. 试分析允许吸上真空高度与泵的安装高度的区别。
七、注意事项1. 注意电机和泵是否能正常运转,有无杂音,电机是否发热等,一旦发现异常,立即关闭泵电源开关。
2. 泵启动前先冲水排气,启动时应关闭出口阀,停泵前也应先关出口阀;3. 泵启动后,应及时打开出口阀,观察泵是否已正常输水工作,如果没有应及时停泵,以保护机械密封装置;4. 当测量流量为零的数据点时,即出口阀全关,数据测量时间不宜太长,以免泵壳内水发热气化。
实验二管路设计与安装实验一、实验目的1.综合运用流体力学基本原理与操作技能,设计并安装“流量计校核”与“突然扩大、缩小阻力系数的测定”两个实验装置2.掌握常用工具的使用方法,学习管路的组装、试压、冲洗及拆除操作方法二、实验内容及要求1.流量计校核⑴测取孔板流量计的孔流系数C0;⑵整理出雷诺系数Re与孔流系数C0之间的关系曲线。
2.突然扩大、缩小阻力系数的测定⑴测取突然扩大局部阻力系数;⑵测取突然缩小局部阻力系数。
三、安装操作注意事项1.安装过程一定注意人身安全,避免碰伤、擦伤、砸伤;2.安装之前一定要充分讨论,思路明确,避免返工;3.根据实验内容要求,写出实验步骤;4.实验中需测数据应列成表格形式;5.实验结束应检查水、电是否关闭。
四、思考题1. 孔流系数与哪些因素有关?2. 实验测定的C o~R e曲线是否与课本中的图1-33相一致?3. 常见的管路连接方式有哪几种?4. 常见的阀门有哪几种?5. 常见的流量计有哪几种?6. 管材的标准型号是如何规定的?实验三传热综合实验一、实验目的1.利用套管换热器测定蒸汽冷凝与冷空气(水)之间的总传热系数。
2.比较冷空气(水)以不同流速流过圆形直管时,总传热系数的变化。
3. 测定套管换热器中,空气(水)在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数α,并确定Nu 和Re 之间的关系。
4. 通过实验提高对关联式α的理解,并分析影响α的因素,了解工程上强化传热的措施。
二、实验原理两流体通过间壁的传热过程是由热流体对管壁的对流传热、管壁热传导和管壁对冷流体对流传热的串联过程组成。
所选基准面积不同,总传热系数的数值也不同。
在套管换热器中一边蒸汽冷凝,一边冷空气(水)被加热情况下的总传热系数,其值可由下式计算:mt S QK ∆⋅=0 (3-8)式中:K ——总传热系数,⋅2W/(m ℃)Q ——传热速率,W ; 0S ——传热管的外表面积,m 2; m t ∆——对数平均温度差,℃()()出进出进t T t T t T t T t m -----=∆ln (3-9)T ——饱和蒸汽温度,℃,根据饱和蒸汽压力查表得到;出进、t t ——分别为冷空气(水)进、出口温度,℃。
通过套管换热器间壁的传热速率,即冷空气(水)通过换热器被加热的速率,用下式求得:()进出t t c m Q p s -⋅⋅= (3-10)式中:s m ——空气(水)的质量流量,1-⋅s kg ;p c ——空气(水)在进出口平均温度下的比热,J/kg ℃传热速率方程:m i t S Q ∆⋅⋅=α (3-11)式中:i S ——传热管的内表面积,m 2;α——空气(水)在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数;m t ∆——空气(水)和管壁的对数平均温度差,()()出出进进出出进进t t t t t t t t t w w w w m -----=∆ln (3-12)由式(3-10)、(3-11)和(3-12)联解,即可求出α。
λαdNu ⋅=μρ⋅⋅=u d Re λμ⋅=p C Pr 定性温度取空气(水)进、出口温度的算术平均值。
对于低粘度流体,在圆形直管内作强制湍流时,关系式可表示为4.0Pr Re ⋅⋅=m C Nu (3-13)本实验中,可用图解法和最小二乘法计算准数关联式中的指数m 和系数C 。
用图解法对式(3-13)进行关联,两边取对数,得到直线方程:Re lg lg lg4.0m C P N ru += (3-14)在双对数坐标系中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m 。
在直线上任取一点的函数值,代入方程(3-14)中得到系数C 。
用图解法,根据实验点确定直线位置,有一定的人为性。
而用最小二乘法回归,可以得到最佳关联结果。
壁温的测定是将热电偶焊在内管的外管壁的槽内,其值可由数字显示表直接读取。
三、实验装置流程图设备描述本设备由紫铜管为内管,无缝钢管为外管组成的套管换热器。
内管的进出口端各装有热电阻温度计一支,用于测量空气(水)的进出口温度。
内管的进、出口端外壁表面上,各焊有三对热电偶,型号为WRNK-192。
φ,长1.20米紫铜管216⨯转子流量计LZB-25数字显示表SWP-C40图3-2 传热综合实验流程图1-空气流量调节阀 2-转子流量计 3-蒸汽调节阀 4-蒸汽压力表5-套管换热器 6-空气进口温度计 7-空气出口温度计 8-不凝气排放口蒸汽——空气系统流程图四、实验步骤1.检查管路系统各阀门开启位置是否正常,锅炉液位是否合理。
2. 接通总电源,打开仪表柜上仪表开关、加热开关。
待锅炉蒸汽压力恒定后,打开放气阀排净套管中空气,然后关闭放气阀。
3.全开空气旁路阀,调节空气流量调节阀,改变冷空气的流量,取6~8点,每点测量时必须待流速稳定,加热蒸汽压强维持稳定,冷空气出口温度不变后,才可记录空气流量、空气入口温度、空气出口温度、壁温等数据。
4. 实验结束后,先停止加热,3分钟后停风机,关闭总电源。
五、思考题1.本实验要想提高K值应当增加哪一个管内的流体流量?2.紫铜管内壁的温度与哪一种流体的温度相接近?3.本实验中若套管间隙中有不凝性气体存在,对传热有什么影响?4.实验中所测的壁温接近蒸汽侧温度还是空气(水)侧温度?5. 以空气为被加热介质的实验中,当流量增大时,管壁温度将会怎样变化?为什么?6. 管内空气流动速度对传热膜系数有何影响?7. 如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对 式的关联有没有影响?8. 传热过程的稳定性受哪些因素的影响?六、实验数据表:S= 蒸汽温度T= ℃紫铜管外表面积o七、注意事项1. 调节空气流量时,保证管内流速呈湍流状态;取点时,使其在双对数坐标系上描点均匀。