化工原理实验大纲

《化工原理》实验教学大纲

实验名称:化工原理

学时:32学时

学分：2

适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。

执笔人:傅家新,王任芳

审订人：吴洪特

一、实验目的与任务

化工原理实验课是化工原理课程教学中的一个重要教学环节，其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析和解决工程问题的能力,并在实验中学会一些操作技能。

二、教学基本要求

化工原理实验由基础型实验、综合型试验、设计型实验和仿真型实验几部分组成。学生在进实验室之前应做好实验预习，了解实验装置流程及实验操作，掌握实验数据处理中的一些技巧,为能顺利完成实验做好准备。

三、实验项目与类型

注:本实验装置都可以开验证型实验，同时可以开设综合、设计和研究型实验。各专业可根据专业需要和实验学时进行选择和组合。

四、实验教学内容及学时分配

实验一离心泵性能测定（１验证)（４学时）

1．目的要求

了解离心泵的操作；掌握离心泵性能曲线的测定方法；了解气缚现象;掌握离心泵的操作方法。

2.方法原理

依据机械能衡算式对离心泵作机械能衡算可得Ｈ~Ｑ线,利用马达-天平测功器可测得N~Q线,利用有效功与轴功的关系可得η～Q线。

３．主要实验仪器及材料

离心泵性能曲线测定装置一套。 4.掌握要点

注意离心泵的气缚与气蚀现象。 5.实验内容:

测定离心泵在恒定转速下的性能曲线。

实验一离心泵性能测定—汽蚀现象测定(2演示) （２学时）

1． 目的要求

通过对离心泵汽蚀特性曲线的测定,以便在离心泵的安装过程中正确掌握其安装高度。 ２．方法原理

离心泵汽蚀特性结合机械能衡算式。 3．主要实验仪器及材料

离心泵汽蚀现象测定装置一套。 4.掌握要点 5．实验内容

实验二 流体流动阻力测定（1验证） (4学时）

1． 目的要求

掌握因次分析方法,学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系。 2.方法原理

由范宁公式知,管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ∆=,在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ∆∆-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速,即可关联

出Re ~λ关系。

3.主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。

4.掌握要点

5.实验内容 实验二 流体流动阻力测定(2综合） （6学时）

2． 目的要求

掌握因次分析方法,学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系,测定阀门及突然扩大的局部阻力。

2.方法原理

由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ∆=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内,p p f ∆∆-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。

管路局部阻力损失可表示)2/(h 2

g u f ζ=，只要测定出阀门两端的压强之差和管内流体的流速,即可关联出Re ~ζ关系。

3．主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。

4．掌握要点

5．实验内容

实验三板框过滤实验(１验证）（4

学时）

1.目的要求

通过实验获取过滤常数K和虚拟滤液通量q e。

2．方法原理

恒压过滤方程。

３.主要实验仪器及材料

板框过滤机一套。

4.掌握要点

5.实验内容

实验三板框过滤实验(２设计)

(6学时）

2.目的要求

①通过实验获取过滤常数K和虚拟滤液通量ｑe。②测定动态过滤情况下，不同固含率、流速、操作压力等对过滤速率的影响。

2.方法原理

恒压过滤方程。

３．主要实验仪器及材料

板框过滤机一套。

4.掌握要点

5．实验内容

实验四传热实验（1验证）

（4学时)

1.目的要求

关联空气在圆形直管中作强制湍流的对流给热系数的经验关联式。

2.方法原理

热量衡算式、传热速率方程式和总传热系数关联式。

3．主要实验仪器及材料

锅炉、换热器等传热实验装置一套。

４.掌握要点

5．实验内容

实验四传热实验（２综合) (６学时)

2.目的要求

①关联空气在圆形直管中作强制湍流的对流给热系数的经验关联式；②观察蒸汽冷凝状态；

③进行强化传热实验。

2.方法原理

热量衡算式、传热速率方程式和总传热系数关联式。

3．主要实验仪器及材料

锅炉、换热器等传热实验装置一套。

４.掌握要点

实验五吸收实验（1验证吸收传质系数测定) （4学时)

１. 目的要求

测定用水吸收空气中少量氨的吸收传质系数。

2．方法原理

物料衡算式、传质速率方程式和填料层高度表达式的具体应用。

３．主要实验仪器及材料

吸收实验装置一套。

4.掌握要点

５.实验内容

实验五吸收实验（2验证填料塔流体力学性能测定）（4学时)

1.目的要求

研究和了解填料吸收塔的水力学特性。

2．方法原理

以鲍尔环作填料，利用水测试填料塔流体力学性能。

3.主要实验仪器及材料

填料塔流体力学性能测定装置一套。

４.掌握要点

5．实验内容

实验五吸收实验（3综合）（６学时)

2.目的要求

①测定传质系数;②塔内气液接触及液泛现象演示;③测定干湿填料层压降。

2.方法原理

以鲍尔环作填料，测试填料塔性能。

3.主要实验仪器及材料

填料塔流体力学性能测定装置一套。

4．掌握要点

5.实验内容

实验六精馏实验(1验证）（4学时)

1.目的要求

掌握精馏分离技术与操作

2．方法原理

利用混合液中各组分间相对挥发度的差异分离均相液体混合物。

3．主要实验仪器及材料

液体精馏装置一套。

4．掌握要点

５.实验内容

实验六精馏实验(2综合)（６学时)