化工原理实验课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验目的
1. 能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程、功率 和效率与流量的关系曲线图; 2. 学习工业上流量、功率、转速、压力Hale Waihona Puke Baidu温度等参数 的测量方法,使学生了解玻璃转子流量计、压力表、倒 U型差压计以及相关仪表的原理和操作;
参考化工原理教材p44-48离心泵及其性能参数、曲线
实验原理
1.流量Q:离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积。 单位:m3/h
(3)乘方与开方运算。乘方、开方后的有效数与 其底数相同。
(4)对数运算。对数的有效数位与其真数相同。 如lg2.35=3.71×10-1;lg4.0=6.0×10-1。
(5)在四个数以上的平均值计算中,平均值的有 效数字可较各数据中最小有效位数多一位。
(6)所有取自手册的数据,其中有效数按计算需 要选取,但原始数据如有限制,则应服从原始数 据。
化工原理实验 绪论
一、实验目的
1)验证化工单元过程的基本理论 2)熟悉实验装置的流程、结构以及化工中常用仪表的
使用方法; 3)掌握化工原理实验的方法和技巧。 4)增强工程观点,培养科学实验能力。 5)提高计算与分析问题的能力,运用计算机及软件处
理实验数据,以数学方式或图表科学地表达实验结 果,并进行必要的分析讨论,编写完整的实验报告。
2.扬程H:离心泵对单位重量(1N)的液体所提供的有效能量。
单位:m液柱。
H
(
z2
z1 )
p2 p1
g
H 0 H1 (表值) H 2
3. 轴功率N:是单位时间内泵轴从电机得到的功,单位W或kW。
N N电 k
4.效率η: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
(7)一般在工程计算中取三位有效数已足够精确, 在科学研究中根据需要和仪器的可能,可以取到 四位有效数字。
五、实验数据处理方法
数据处理方法主要使用两种
1.列表法
将实验数据列成表格以表示各变量间的关 系。这通常是整理数据的第一步,为标绘曲线 图或整理成方程式打下基础。
实验数据可分为原始记录表、中间运算表 和最终结果表。
水源、电源、汽源等是否已确认关闭,清理卫生。 注意:用计算机和色谱测定数据时,不要删减或增 加文件,出现问题要及时报告老师。
⒌ 实验后要认真书写实验报告,报告要求独立完成, 若发现彼此抄袭,对相关人员均降低10分以上。
⒍ 实验报告中,除了包括实验数据与计算结果的表格 以及需要的标绘曲线外,还必须有计算举例。同组 人取实验的不同序号进行举例,列出全部运算过程; 若发现同组中两人用相同的序号进行计算举例,则 两人的报告均扣分(仅有1-2套数据除外)。
⒎ 对实验所测得的数据结果做必要的分析、讨论。
预习报告的内容
实验目的与任务 实验方法及理论依据 实验设备装置及流程 实验操作要点及注意事项 画好实验数据记录表格(物理量,符号,单位,
实验现象)
实验报告要求
1.报告题目; 2.实验时间,报告人和同组人姓名; 3.实验目的; 4.基本原理(要求简单、明了); 5.实验装置示意流程图及主要测试仪器仪表; 6.实验操作要点(按实际操作书写); 7.原始数据整理列表、实验数据处理过程(举
5.保持实验室及设备的整洁。实验完毕后将仪器设备 恢复原状并做好现场清理工作,衣服应放在固定地点, 不得挂在设备上。
6.注意安全及防火,注意电机有无异常声音。实验室 内及走廊不准吸烟。
7.进实验室,要穿好实验服,不准穿拖鞋进入实验室; 不准将食物带入实验室。
四、 实验数据的有效数字与记数法
1.有效数字 根据测量仪表的精度来确定,一般应记录到仪表最
小刻度的十分之一位。 例如,某液面计标尺的最小分度为1mm,则读数可
以到0.1mm。如在刻度524mm与525mm的中 间,则应记524.5mm,为4位有效数。如液位恰 在524mm刻度上,则应记作524.0mm,若记为 524mm,则失去了一位精密度。
2.科学计数法
在科学与工程中,为了清楚地表达有效数或数据 的精度,通常将有效数写出并在第1 位数后加小 数点,而数值的数量级由10 的整数幂来确定,这 种以10 的数幂来记数的方法称科学记数法。
实验中常遇到的函数关系有:
直线关系:y=a+bx,选用普通坐标纸;
幂函数关系:y=axb,选用对数坐标纸,因 lgy=lga+blgx,在对数坐标纸上为一直线。
指数函数关系:y=abx,选用半对数坐标纸,因 lgy与x 呈直线关系。
此外,某变量最大值与最小值数量级相差很大 时或自变量x 从零开始逐渐增加的初始段,x 少 量增加会引起因变量极大变化。均可用对数坐标。
例如:0.0088 应记为8.8×10-3,88000(有效数3 位) 记为8.80×104。应注意,科学记数法中,在10 的 整数幂之前的数字应全部为有效数。
3.有效数的运算
(1)加减法运算。各不同位数有效数相加减,其和 或差的有效数等于其中位数最少的一个。
例如测得设备进出口的温度分别为65.58℃与30.4℃, 则
一示例)、实验结果列表; 8.实验结果分析与讨论; 9.思考题。
注意事项
必须做好预习,列出记录表格,熟悉装置和操作流 程。
操作一定要连续,同时做好记录。 改变条件后,待读数和现象稳定后,方可记录数据,
记录的数据要精确到仪表上最小分度的下1位;不正 常现象及有明显误差的数据,也要如实记录。 操作中遇到不正常现象及时跟指导教师沟通解决。
数据记录
离心泵型号= 额定流量=
额定扬程=
额定功率= 泵进出口测压点高度差H0= 流体温度t= ℃
序号
流量 Q
m3/h
泵进口压力 泵出口压力 电机功率
p1
p2
N电
kPa
kPa
kW
泵转速 n r/m
装置及流程
1-水箱; 2-离心泵; 3—进口压力表; 4-双金属温度计; 5-灌泵漏斗; 6-出口压力表; 7-玻璃转子流量计; 8—电气控制箱; 9-离心泵的管路(利 用光滑管充当);
装置及流程
装置主体由直径200mm,板间距为300mm的四个 有机玻璃塔节与两个封头组成的塔体,配以风 机、水泵和气、液转子流量计及相应的管线、 阀门等部件构成。塔体内由上而下安装四块塔 板,分别为有降液管的筛孔板,浮阀塔板,泡罩 塔板,无降液管的筛孔板,降液管均为内径25mm 的有机圆柱管。
4
温度和:65.58(?)℃+30.4(?)℃=95.9(?)8(?)℃,
温度差:65.58(?)℃-30.4(?)℃=35.1(?)8(?)℃。
结果中有两位欠准值,这与有效值规则不符,故第 二次欠准数应舍去,按四舍五入法,其结果应为 96.0℃与35.2℃。
(2)乘除法计算。乘积或商的有效数,其位数与 各乘、除数中有效数位数最少的相同,如测得管 径D=50.8mm,其面积A 为: A=πD2/4=3.14/4×50.82mm2=2.03×103mm2。 注意:π、e、g 等常数有效位数可多可少,根据需 要选取。
5 6 7 8 3 2 1
图 塔板流体力学演示实验 1-增压水泵,2-调节阀,3-转子流量计,4-有降液管筛孔板,5- 浮阀塔板,6-泡罩塔板,7-无降液管筛孔板,8-风机。
进气阀
转子流量计 调节阀 增压水泵
有降液管筛孔板 有降液管浮阀塔板 有降液管泡罩塔板
无降液管筛孔板 转子流量计
风机
实验五 离心泵特性曲线的测定
鼓泡区:塔板开孔部分。
无效区(破沫区):阴 影部分。
(A)泡罩塔 (B)筛板塔 (C)浮阀塔
液泛现象 漏液现象 雾沫夹带现象
注意事项
1.实验过程中,注意塔身与下水箱的接口处应有液 封,以免漏出风量。 2.在漏液点和液泛点附近数据应多取几个进行比较。 3.因塔体材料为有机玻璃,所以在开启进气口阀门 时,要一手轻扶塔体,一手开阀门。
原始记录表必须在实验前设计好,可以清 楚地记录所有待测数据。
注意: 表头:物理量名称、符号、单位(符号/单位) 注意记录数字应与测量仪表的准确度相匹配。 科学记数法:物理量的符号×10±n/单位,10±n 记入表头 物理量的实际值×10±n = 表中数据 表号,表题(名),尽量不跨页 “表注”实验条件,记录者,姓名
3.学会给热系数测定的实验数据处理方法,了解 影响给热系数的因素和强化传热的途径。
参考化工原理教材p112-133对流传热和传热计算
实验原理
在工业生产过程中,大量情况下,冷、热流体系 通过固体壁面(传热元件)进行热量交换,称为间壁 式换热。
间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热, 固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所 组成。
际功率,,两者差异反映了水力损失、容积损失和机 械损失的大小。
HQg 100%
N
注意事项
1. 一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防 止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养,防止叶 轮被固体颗粒损坏。 2. 泵运转过程中,勿触碰泵主轴部分,因其高速转 动,可能会缠绕并伤害身体接触部位。 3. 不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转,一般 不超过三分钟,否则泵中液体循环温度升高,易生气 泡,使泵抽空。 4.泵在启动前,必须检查泵的出口阀是否处于关闭状 态,然后方可启动泵;泵在关闭时,首先关闭离心泵 的出口阀,然后再关泵。
二、实验要求
⒈ 实验前必须到现场结合实验装置,进行实验预习, 列出原始数据记录表,并经指导教师的检查提问合 格后,方可实验。
⒉ 实验操作中,要认真思考,严格操作。 ⒊实验结束,正确停止设备;填写设备使用记录;整
理记录数据,交指导老师检查并在原始数据上签字。 ⒋离开实验室前,将使用的仪器设备整理复原。检查
2)坐标分度的确定
(1) 测量误差的倒数
例如:
则Y轴单位:
(2)若未知误差,则实验曲线的坐标读数的有效 数字位数与实验数据的位数相同。
一般:M=(1,2,5)×10±n (n为正整数)
3)注意事项: (1)曲线光滑 (2)定量绘制坐标图(变量名称,符号/单位) (3)图号,图名 (4)数据点用○□△●◆▲等区别开,且有标注
达到传热稳定时,有
Q m1c p1 T1 T2 m2c p2 t2 t1 1 A1 T TW M 2 A2 tW t m
KAtm
热流体与固体壁面的对数平均温差
T
TW
m

T1
TW1 T2 TW 2
ln T1 TW1
三、实验室规则
1.准时进实验室,不得迟到,原则上不得缺课。病者 需总辅导员批条;
2.遵守纪律,严肃认真地进行实验,禁止在实验室大 声喧哗;
3.在没有弄清楚仪器设备的使用方法前,不得运转。 在实验时要得到教师许可后方可开始操作。
4.爱护仪器设备,节约水、电、气,开闭阀门不要用 力过大,以免损坏。仪器设备如有损坏,立即报告 指导教师,并于下课前填写破损报告单。
实验三 板式塔流体力学实验
实验目的
1.观察板式塔各类型塔板的结构,比较各塔板上 的气液接触状况。
2.实验研究板式塔的极限操作状态,确定各塔 板的漏液点和液泛点。
参考化工原理教材p211-216板式塔结构和板式塔类型
实验原理
各种塔板板面大致可分 为三个区域,即溢流区、 鼓泡区和无效区。 溢流区:降液管所占的 部分。
T2 TW 2
固体壁面与冷流体的对数平均温差
tW
tm

tW 1
t1 tW 2
10—光滑管管路球阀f2; 11-出口流量调节闸阀 V2;
控制柜
光滑管 局部阻力管
出口流量 调节闸阀
粗糙管
局部管上 的闸阀
双金属 温度计 出口压力表 进口压力表 离心泵
水箱
灌泵漏斗 柜
管路 选择 球阀
实验六 空气-蒸汽给热系数测定
实验目的
1.了解间壁式传热元件,掌握给热系数测定的实 验方法。
2.掌握热电阻测温的方法,观察水蒸气在水平管 外壁上的冷凝现象。
2.图示法
将实验数据在坐标纸上绘成曲线,直观而清晰地表 达出各变量之间相互关系,转折点变化率及其它 特性,便于比较,还可以根据曲线回归出相应的 方程式。
作图时注意:
①选择合适的坐标,尽量使图形直线化,以便求得 经验方程式;
②坐标分度要适当,使变量的函数关系表现清楚。
1)坐标纸的选择
常用的坐标有直角坐标、对数坐标和半对数坐标。
相关文档
最新文档