实验流程图举例1
萃取1
萃取过程与气液传质过程的机理类似，如求萃取段高度目前均用理论级数、级效率或者传质单元数、传质单元高度法。对于本实验所用的振动筛板塔这种微分接触装置，一般采用传质单元数、传质单元高度法计算。当溶液为稀溶液，且溶剂与稀释剂完全不互溶时，萃取过程与填料吸收过程类似，可以仿照吸收操作处理。萃取塔的有效高度可用（1）式表示：
④为减小液滴尺寸并增加液滴表面的湍动，对于界面张力梯度 dσ/dx>0（x为溶质的组成）的物系，溶质应从液滴向连续相传递；反之，对于 dσ/dx <0的系统，溶质应从连续相向液滴传递。
⑤为降低成本和保证生产安全操作，应将成本高和易燃易爆的液体作分散相。
2、振动筛板萃取塔有什么特点?
答：振动筛板塔可较大幅度的增加相际接触面积和提高液体的湍动程度，传质效率高，流体阻力小，操作方便，生产能力大。
3、振动频率对萃取过程有何影响?
答：振动筛板塔的效率与塔板的振动频率密切相关。当振幅一定时，在不发生液泛的前提下，效率随频率加大而提高。
H=HOENOE=HORNOR（1）
式中：H一萃取段高度，mm；HOE，HOR一分别为以萃取相与萃余相计算总传质单元高度，mm；
NOE，NOR一分别为以连续相和分散相计算的总传质单元数
式中：；Kya--萃取相总体积传质系数，kg／(m3．s)；Kxa--萃取相总体积传质系数，kg／(m3．s)；VE,VR一分别为连续相中和分散相中稀释剂(B)的质量流量，kg／s；Ω一塔的截面积，m2；Xl、X2一分别表示分散相出、进塔时溶质的质量比浓度，kg／kg。
七、思考题
1、在萃取过程中选择连续相、分散相的原则是什么?
答：①当两相流量相差很大时，将流量大的选作分散相可增加相际传质面积。但是，若所用的设备可能产生严重轴向返混时，应选择流量小的作分散相，以减小返混的影响。
实验一 乙苯脱氢制苯乙烯
4.2 实验一 乙苯脱氢制苯乙烯一 实验目的（1）了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。
（2）学会稳定工艺操作条件的方法。
二 实验原理1．本实验的主副反应 主反应：副反应：在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应：此外还有芳烃脱氢缩合苯乙烯聚合生成焦油和焦等。
这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
（1）影响本反应的因素 1）温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，00>∆H，从平衡常数与温度的关系式20ln RT H T K pp ∆=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂可知，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率。
但是温度过高副反应增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度。
本实验的反应温度为：540~600℃。
2）压力的影响乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式n p K K =γ∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛∑i nP 总可知，当γ∆>时，降低总压总P 可使n K 增大，从而增加了反应的平衡转化率，故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。
较适宜的水蒸气用量为：水∶乙苯=1.5∶1（体积比）或8∶1（摩尔比）。
3）空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平衡副反应和连串副反应，随着接触时间的增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，适宜的空速与催化剂的活性及反应温度有关，本实验乙苯的液空速以0.6h-1为宜。
（2）催化剂本实验采用氧化铁系催化剂其组成为：Fe2O3—CuO—K2O3—CeO2。
三预习与思考（1）乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热还是放热反应？如何判断？如果是吸热反应，则反应温度为多少？实验室是如何来实现的？工业上又是如何实现的？（2）对本反应而言是体积增大还是减小？加压有利还是减压有利？工业上是如何来实现加减压操作的？本实验采用什么方法？为什么加入水蒸气可以降低烃分压？（3）在本实验中你认为有哪几种液体产物生成？哪几种气体产物生成？如何分析？四实验装置及流程见图4.2-1。
实验一-信息熵与图像熵计算-正确
实验一信息熵与图像熵计算（2 学时）一、实验目的1.复习MATLAB的基本命令，熟悉MATLAB下的基本函数；2.复习信息熵基本定义,能够自学图像熵定义和基本概念。
二、实验内容1.能够写出MATLAB源代码，求信源的信息熵；2.根据图像熵基本知识，综合设计出MATLAB程序，求出给定图像的图像熵。
三、实验仪器、设备1.计算机－系统最低配置256M内存、P4 CPU；2.MATLAB编程软件。
四实验流程图五实验数据及结果分析四、实验原理1.MATLAB中数据类型、矩阵运算、图像文件输入与输出知识复习。
2.利用信息论中信息熵概念，求出任意一个离散信源的熵（平均自信息量）。
自信息是一个随机变量,它是指某一信源发出某一消息所含有的信息量。
所发出的消息不同，它们所含有的信息量也就不同。
任何一个消息的自信息量都代表不了信源所包含的平均自信息量。
不能作为整个信源的信息测度，因此定义自信息量的数学期望为信源的平均自信息量：1( ) 1 ( ) [log ] ( ) log ( ) i n i i p a i H E p a p a X 信息熵的意义：信源的信息熵H是从整个信源的统计特性来考虑的。
它是从平均意义上来表征信源的总体特性的。
对于某特定的信源，其信息熵只有一个。
不同的信源因统计特性不同，其熵也不同。
3.学习图像熵基本概念，能够求出图像一维熵和二维熵。
图像熵是一种特征的统计形式，它反映了图像中平均信息量的多少。
图像的一维熵表示图像中灰度分布的聚集特征所包含的信息量，令Pi表示图像中灰度值为i的像素所占的比例，则定义灰度图像的一元灰度熵为：2550 log i i i p p H图像的一维熵可以表示图像灰度分布的聚集特征，却不能反映图像灰度分布的空间特征，为了表征这种空间特征，可以在一维熵的基础上引入能够反映灰度分布空间特征的特征量来组成图像的二维熵。
选择图像的邻域灰度均值作为灰度2分布的空间特征量，与图像的像素灰度组成特征二元组，记为(i,j)，其中i表示像素的灰度值(0<=i<=255)，j表示邻域灰度(0<=j<=255),2 ( , ) / ij p f i j N上式能反应某像素位置上的灰度值与其周围像素灰度分布的综合特征，其中f(i,j)为特征二元组(i,j)出现的频数，N为图像的尺度，定义离散的图像二维熵为:2550 log ij ij i p p H构造的图像二维熵可以在图像所包含信息量的前提下，突出反映图像中像素位置的灰度信息和像素邻域内灰度分布的综合特征。
实验十二一氧化碳中温—低温串联变换反应实验
实验十二 一氧化碳中温—低温串联变换反应实验一．实验目的一氧化碳变换反应是石油化工与合成氨生产中的重要过程，现代大型合成氨装置中一氧化碳的转化与净化采用中温—低温串联变换加甲烷化工艺。
本实验模拟中温—低温串联变换反应过程，不仅具有工艺类专业实验的典型特点，而且体现了本专业生产领域内的先进技术。
通过用直流流动法同时测定铜基与铁基催化剂的相对活性，并通过讨论与思考，要求达到：1．复习多相催化反应有关知识，初步接触工艺设计思想。
2．掌握气固相催化反应动力学实验研究方法及催化剂活性的评比方法。
3．获得两种催化剂上变换反应的速率常数k T 与活化能E 。
二．实验原理一氧化碳变换反应为CO+H 2O==CO 2+H 2反应必须在催化剂存在的条件下进行。
中温变换采用铁基催化剂，反应温度为350~500℃，低温变换采用铜基催化剂，反应温度为220~320℃。
设反应前气体混合物中各个组分干基摩尔分率为d CO y ,0、d CO y ,02、d H y ,02、d N y ,02；初始汽化比为R 0；反应后气体混合物中各组分干基摩尔分率为d CO y ,、d CO y ,2、d H y ,2、dN y ,2，一氧化碳的变换率为 )1()1(,0,0,,,0,,0,222d CO d CO d CO d CO d CO d CO d CO d CO y y y y y y y y --=+-=α （1） 根据研究，铁基催化剂上一氧化碳中温变换反应本征动力学方程可表示为： )1(2222125.01OH CO P H CO CO CO T CO CO p p K p p p p k dW dN dW dN r -==-=-)(,)()1(15.0121h g mol p f k p p k i T CO CO T ∙=-=-β （2）铜基催化剂上一氧化碳低温变换反应本征动力学方程可表示为： )(,)()1(22.05.02.0222222hg mol p f k p p p p k r i T H CO O H CO T ∙=-=--β （3） 式中：r i ——反应速率，)(h g m ol ∙；i T k ——反应速率常数，)(hg m ol ∙； CO N 、2CO N ——一氧化碳、二氧化碳的摩尔流量，)(h g m ol ∙； W ——催化剂量（g ）;p i ——各组分的分压；K p ——以分压表示的平衡常数 )]218.2100604.1106218.0ln 3026.21102.02185(3026.2exp[273-⨯-⨯+-⨯=--T T T T K P （4） T ——反应温度，（K ）。
实验设计DOE-1
注：一定要进行不同单元的重复，而不能仅进行同单元的重 复。即一定要重新做试验即重复试验，而不能仅重复观测或 重复取样。
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
28
随机化(randomization)
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
12
例：在激光头材料粘接试验中，材料间的粘接力F即为 指标，也称CTQ。
水 平 粘接时间 1 2 3 A1=10s A2=8s A3=5s 因素 粘接温度 B1=200℃ B2=250℃ B3=270℃ UV胶牌号 555 360x Tu90 粘 接 力 指标
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
25
Y 交互作用图
数据平均值 170 160 150 平均值 140 130 120 110 作用时的效应图
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
26
试验设计的基本原则
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
20
主效应与交互效应
DOE要求对参与试验的因子及各因子交互作用对指标的影响进行 定量分析，通过分析确定改善方向并最终找出最优参数。 下面以一个2因子2水平试验的结果分析来说明试验因子及交互 作用对指标的影响。
例：在农田试验中，考虑两个因子，每个因子为2水平。A因子：浇水。 低水平：水少；高水平：水多。B因子：施肥。低水平：肥少；高水平： 肥多。以产量Y为响应变量(单位：Kg)，列表如下：
讲师：徐建军 Email：xu.consultant@
4
什么是试验设计
实验1 流动过程综合实验
实验1 流动过程综合实验实验1-1 流体阻力测定实验一、实验目的⒈学习直管摩擦阻力△P f 、直管摩擦系数λ的测定方法。
⒉掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。
⒊掌握局部阻力的测量方法。
⒋学习压强差的几种测量方法和技巧。
⒌掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。
⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。
⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。
三、实验原理⒈直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。
流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （1-1）λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （1-2） Re =μρ⋅⋅u d （1-3）式中：-d 管径，m ；-∆f P 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-μ流体的粘度，N ·s / m 2。
直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。
在实验装置中，直管段管长l 和管径d 都已固定。
若水温一定，则水的密度ρ和粘度μ也是定值。
所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△P f 与流速u （流量V ）之间的关系。
根据实验数据和式（1-2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（1-3）计算对应的Re ，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与Re 的关系曲线。
⒉局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' （1-4） 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ （1-5）式中：-ζ局部阻力系数，无因次； -∆'f P 局部阻力引起的压强降，Pa ；-'f h 局部阻力引起的能量损失，J ／kg 。
实验一流体阻力测定实验
实验一 流体阻力测定实验（1）流体阻力测定一. 实验目的1、 学习直管摩擦阻力以及局部阻力的测定方法2、 测定直管摩擦阻力系数λ和局部阻力系数ξ3、 掌握直管摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 和管子的相对粗糙度之间的关系及其变化规律 二、实验内容:1、 测定直管摩擦阻力以及直管摩擦阻力系数λ2、 测定阀门的局部阻力以及局部阻力系数ξ 三、实验原理（1）λ─Re 的计算在被测直管段的两取压口之间列柏努利方程式,可得:△P f ＝△P ( 1 )△P f L u 2h f ＝───＝λ── ── ( 2 ) ρ d 22d △P f λ＝── ── ( 3 ) L ρ u 2du ρ Re ＝─── ( 4 ) μ 符号意义:d ─管径 (m) L ─管长 (m) u ─流体流速 (m ／s) △P f ─直管阻力引起的压降 (N ／m 2)ρ─流体密度 (Kg ／m 3) μ─流体粘度 (Pa.s) λ─摩擦阻力系数 Re ─雷诺准数测得一系列流量下的△P f 之后,根据实验数据和式(1),(3)计算出不同流速下的λ值。
用式(4)计算出Re 值,从而整理出λ─Re 之间的关系, 在双对数坐标纸上绘出λ─Re 曲线。
（2）.局部阻力的计算：H f 局=ΔP 局/ρ=（2ΔP 近-ΔP 远）/ρ=ξ×（u 2/2）22up⨯∆=ρξ 四、实验装置及流程:1.实验设备流程图:水泵8将储水槽9中的水抽出,送入实验系统,首先经玻璃转子流量计2测量流量,然后送入被测直管段5或6测量流体流动的光滑管或粗糙管的阻力,或经7测量局部阻力后回到储水槽, 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送器18或空气—水倒置∪型管10来测量。
1.实验系统流程示意图见图一所示2.压力传感器与直流数字电压表连接方法见图二五、实验方法及步骤:1.向储水槽内注水,直到水满为止。
(有条件最好用蒸馏水,以保持流体清洁)2.直流数字表的使用方法请详细阅读使用说明书。
流程图1-50
聘招部外 室公办 单请申求需员人 管主门部各
责任担当 相关记录
置配员人 求需员人位岗门部各
日 月 年 日 月 年
A/0
11 13 2006
JCH-G.SP-013-2006
乐 清 市 金 川 电 子 有 限 公 司
编制/日期
林海张 林海张
版次/修订 发布日期
文件编号
流
NG
息信聘招布发
NG
任 胜 能 不
证保力能
告报核审系体量质商应供 录记审评系体方供 录记验检件协外 件部零 绩业货供方供 部质品、部销供
单请申购采资物 录名方供供格合 表价评方供 表价评方供
理经总 表代者理管
NG
/
表价评方供 录记测检品样件首 理经部程工 表价评方供 录记测检品样件首 部销供、部程工 员术技部程工 告报验检件首 书证保质材 单清品样件首 方供 理经部程工 录记料资本基方供
— — — — — — — —
员管保库仓 员验检
IQC
卡识标料物 单常络联异质品 单库入 单货送 单检送 计统量质商应供 单检送 录 记置处审评品格合不
/ / /
图程流业作库仓行执 统系量质 脑电入输
OK IQC
部销供 理经门部各
单检送 ）签会（单常络联异质品
单检送入记 果结定判依
议会采特开召否是
OK
价评训培
批审 职任岗上 求要足满 求需训培 求要足满能不 评考力能
NG OK
单请申训培
门部各
录 记核 考能 技人 个 表录 记料 资本 基工 员
室公办 室公办 书明说位岗
置配员人 求需员人
日 月 年 日 月 年
A/0
11 13 2006
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, . ;. . 物理实验复习的对策 “一切从原理出发。”是同学们复习实验的基本策略：实验设计有原理（且有图），实验仪器有原理，实验操作步骤是被原理所决定的，实验数据处理是为了得到符合前人已经证实的原理，误差分析也是要从原理出发，找到误差产生的原因。 仪器的原理是它工作所遵循的规律，实验设计和操作步骤的先后往往来自所研究的理想化对象所遵循的规律，数据处理所归纳出来的其实就是我们验证的或者探究的规律
一、长度的测量 在没有发明数字显示技术之前，人们往往把其他物理量的测量都转化为长度的测量，所以长度测量是一切测量的基础，几乎每年高考都要考查。长度测量的基本原理是比较，即将被测物体与标准长度比较得到被测物体的实际长度是标准长度的倍数关系。
测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应的读到那一位。 长度测量的读数方法对比 最小 分度 读数方法 测量结果 原理
米尺 1mm 估读到 0.1mm 读数＋估读 1.比较。 2.估读。
游标 卡尺
101mm n×0.1mm (主尺+ n×0.1)mm
1.游标与主尺 形成“公差”。 2.都是准确位。 201mm n×0.05mm (主尺+ n×0.05)mm
501mm n×0.02mm (主尺+ n×0.02)mm
螺旋 测微器 1001mm 估读到 0.001mm 固定尺读数＋转动尺读数 ＋估读数 1.螺杆+微分套筒。 2.需要估读。 , .
;. . 二、流程图举例 测定金属的电阻率
SlR
I
U
R 伏安法
LIUd42π
L d
U I
⑨数据采集 ⑩数据处理
○11误差分析
仪器 选择 电路 选择
电压表 （量程？） 电流表 （量程？） 直流电源 滑动变阻器
d=? L=? 仪器 选择 仪器 选择
螺旋 测微 器 毫米 刻度 尺
电流表 内接？ 外接？
滑动 变阻器 分压？ 限流？
外接 限流
调压范围
ERRERxx~
分压 调压范围 E~0
① ② ③ ④
⑤
⑥ ⑦ ⑧ , .
;. . 描绘小灯泡的伏安特性曲线
①IUR 金属电阻率 与温度的关系
非线性 元件 线性
元件
电阻 随 温度 升高 而变化
电阻 不随 温度 变化
伏安 特性： 曲线
伏安 特性： 直线
U I ⑨数据采集 ⑩描绘图线
○11误差分析
仪器选择 电路选择
小灯泡； 滑动 变阻器； 电压表； 电流表； 导线若干； 直流电源； 坐标纸
电流表 外接？ 内接？
滑动 变阻器 分压？ 限流？
限流 xR较小
调压范围 ERRERxx~
分压 xR较大
调压范围
VAxRRR 电流表外接法 VAxRRR
电流表内接法
③
注：⑤号流程里电流表量程：0.6A 电压表量程：视小灯泡额定电压而定
② ④伏安法 ⑤ ⑥
⑦ ⑧ , .
;. . 测电源电动势和内阻 ①IrUE ②IrEU
U I
⑥数据采集 ⑦数据处理
⑧公式法 ⑨图像法
⑩误差分析
③ 仪器选择 电路选择
被测电源； 滑动 变阻器； 电压表； 电流表； 导线若干； 开关； 坐标纸
电流 （压）表 外接？ 内接？
滑动 变阻器 分压？ 限流？
限流 xR较小
调压范围 ERRERxx~
分压 xR较大
调压范围
VAxRRR 电流表外接法 VAxRRR
电流表内接法
伏安法 ④ ⑤
注：③号流程里电流表量程：0.6A 电压表量程：3V。 , . ;. . 测定玻璃折射率
rinsinsin
入射角i 折射角r ⑤数据采集 ⑥数据处理 ⑦公式法 ⑧作图法
⑨误差分析
光路可逆 ②插针法 光沿直线传播 ③操作步骤 ④器材选择
1、固定白纸 2、记录上下表面 3、画出入射光线、 法线 4、插针 5、标出i，r 6、公式法 7、作图法
玻璃砖； 白纸； 木板； 大头针； 图钉； 三角板； 量角器； 圆规； 铅笔
① , .
;. . 用单摆测重力加速度
①)10(2gLT ②224TLg ⑤T=? ⑥ntT ③L=?
④'2LdL
仪器选择 1m长的细线)('L； 带小孔的小铁球 （直径d）； 毫米刻度尺； 带铁夹的铁架台； 游标卡尺
仪器选择 秒表 L T
⑦数据采集（列表） ⑧数据处理
○11误差分析 ⑨公式法 ⑩图象法 , .
;. . 探究弹力与弹簧伸长量的关系
②轻质 弹簧 ③弹性
限度内
④形变量 器材选择 0xxxii
x F
铁架台 毫米
刻度尺
⑥数据采集（列表）
⑦数据处理（图像） ⑧误差分析
钩码
⑤外力 器材选择 F=G=mg
①简化模型 将弹簧的自身因素定为k F与x的关系 , .
;. . 研究匀变速直线运动
△T △x △T
②器材 选择 纸带； 一端附有定滑轮的长木板； 小车； 细绳； 钩码； 刻度尺 ③器材选择
低压交流电源； 打点计时器
⑤数据处理
⑥结论和误差分析
△x ① 物体是否做 匀变速直线运动？
④采集数据（列表） △x= xn- xn-1
2T
xa
公式法 图像法 , .
;. . 验证牛顿第二定律
MFa F=？
M=？
外力的 近似处理
④F一定 Ma1？
⑤M一定 Fa？
00ttvvat
2)(TNMSSaNM
Svvat2202
②简化为 匀变速 直线运动
③器材 选择
打点计时 器+纸带
气垫导轨 +光电门
气垫导轨 +加速度 传感器
a
器材选择 天 平
⑧平衡 摩擦力 连接体
F M
⑨图像处理数据 ⑩结论和误差分析
a=？ ① M+m>>吊m时， 有T≈mg
m1mMmgT
吊吊
⑥ ⑦ , .
;. . 简化模型 ⑥v0=0时，nnmghmv221 v0≠0时，mnnmmghmvmv222121
④器材 选择
毫米 刻度尺
⑨图象法 ⑩结论和误差分析 )(2121222nmnvvv⑤长度的 测量 0nnhhmmnhhh①△Ek=△EP 验证机械能守恒定律 ②简化为 匀变速 直线运 动模型 ThhvThhvmmmnnn221111 ③器材 选择 交流电源 打点计时器 纸带 毫米刻度尺 △EP=? △Ek=? nh mnh ⑧公式法 ⑦数据处理