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化工原理实验

化工原理实验
化工原理实验

化工原理实验讲义物化教研室编

华南农业大学理学院应用化学 2009年8月

目录

前言 (3)

第一章 实验基础知识 (4)

第一节 概述 (4)

第二节 实验的误差和数据处理 (6)

第二章实验测量仪表及使用技术 (15)

第一节 压力测量 (15)

第二节 流量测量 (21)

第三章实验技术 (29)

第一节 雷诺数的测定与流型观察 (29)

第二节 伯努利演示实验 (31)

第三节 管道阻力测定实验 (34)

第四节 离心泵特性曲线的测定 (37)

第五节 板式过滤器过滤常数的测定 (41)

第六节 干燥实验 (44)

第七节 流态化干燥实验 (48)

前言

本教材以化工单元操作实验研究中常用的基础实验技术为主要内容,结合工程实际编写而成。全文包括实验数据的处理方法、单元操作等。

化工原理实验课的教学过程包括实验预习、实验实施和结果整理三大教学环节,覆盖以下教学步骤:

实验预习实验目的和内容的了解、实验流程的解读、实验装置的认知、实验原理的理解、实验操作方法的学习。

实验实施实验系统的开车操作,实验装置的运行操作,实验现象的观察,实验数据的测取,实验系统的停车操作。

结果整理测试数据的处理,实验结果的表达、分析、实验报告的撰写。

为了适应社会和二十一世纪人才的培养,我们适当引用计算机模拟和控制化工单元过程的技术,并初步进行了尝试,并且还自行开发、制作了流体阻力、离心泵性能、传热等单元装置,且以后将陆续开发出其它单元装置及其各种演示实验。

本教材由于时间仓促,新内容未及补充完全,另外,有些内容也有不妥之处,恳望读者指正。

南农业大学理学院系应用化学系

2009年8

第一章实验基础知识

第一节概述

一、工原理实验的特点和重要性

《化工原理》是化工类专业教学中一门非常重要的专业基础课。化工原理实验是化工原理课程教学过程中,理论联系实际,培养学生应用所学理论知识解决实际工程问题能力,进行科学研究和操作实训的重要教学环节。

化工原理实验属于工程实验范畴,不仅是验证所学理论知识的过程,而且是培养学生科研能力和技术工作能力的一种有效手段。通过组织实验,实际操作训练、测取数据,编制实验报告,培养学生工程实验能力。上好实验课,将在很大程度上有具于提高化工原理理论教学的质量,起到理论联系实际的作用。

二、化工原理实验目的

化工原理实验操作为化工原理教学过程中的一个重要组成部分,结合其自身的特点和体系,通过实验应达到如下目的。

1.根据实验目的,分析实验测定原理,设计实验流程图,选择实验装置,编写实验的具体步骤。

2.结合已有的实验装置,对化工设备,化工管路的构成建立一个初步的认识,通过实验操作,培养学生掌握化工设备操作技术的能力。

3.根据实验目的要求,结合实验装置、操作点和监测点的组织实验。

4.通过实验,培养学生对实验现象敏锐的观察能力;正确的获取实验数据的能力;根据实验数据和实验现象用所学的知识归纳分析实验结果的能力;培养从事科学研究的初步能力。

5.掌握化工原理实验的原理、方法和技巧,实验化工实验技能的基本训练。

6.培养学生运用所学知识,分析和解决实际问题的能力。在理论与实践相结合的过程中,巩固和加深对课堂理论教学内容的学习和见证。

7.学会实验报告的书写方法,培养书写工程文件的能力。

综上所述,化工原理实验教学的目的,注重了工程实践能力的全面培养,是化工类专业教学过程中一个非常重要的环节。

三、化工原理实验的基本要求

1.实验前的准备工作

(1)充分准备、做好课前预习

课前预习一般要求:认真阅读实验技术知道内容,明确所做实验的目的和任务、要求;掌握实验依据的原理、基本理论知识;根据实验流程图,构思实验装置,熟悉实际实验装置(或流程);提出具体的实验操作步骤;按实验应得到的结论及实验中要注意的事项等内容进行全面的预习。

实验前,实验教师要针对实验内容提出问题,无准备或准备不充分的学生不得进行实验.

(2)熟悉设备、流程,了解操作方法和监测点。

对实际的实验装置,应首先全面事业所用设备,熟悉流程及管件等,搞清起所在位置,根据实验操作步骤,熟悉操作:;了解数据检测点。

2.实验注意事项

(1)严格操作,循序进行

实验时,首先要仔细检查实验装置及仪器仪表是否完整(尤其是电路的接线及传动部件,以确保安全),准备完毕,经知道老师允许后,方可进行操作。

试验要按实验技术指导内容中所列操作步骤和充分准备的具体操作方法和规定,严格执行、循序进行末尾经指导老师认可不得随意变更操作步骤、方法和规程。

(2)认真观测,客观记录

实验中要注意仔细观察,所发生的实验现象,认真记录实验所测的各项数据。

实验过程中,必须学会有关测量仪表的使用方法及操作参数的调节,密切注意仪表指示值的变化,随时调节,使整个操作过程在规定的条件下进行,减少偶然误差。

实验要在现象稳定或开始读数、记数据,观察实验现象;不要条件一改变,就急于测数据、记数据,观察现象。以为条件的改变;一定时间里流体流动不够稳定,往往实验现象具有滞后性,引用这些数据是不可靠的。

实验中如出现不正常的情况,以及数据具有明显误差时,应在备具栏中注明,说明产生不正常现象的原因,提出改进或应予避免的合理化建议。

3.实验结果处理的要求——编写完整、规范的实验报告

实验完成以后,对测取的数据、观察到的实验现象和发现的问题进行分析解决,得出实验结论,是否达到实验的目的。所有这些工作,应以实验报告的形式进行综合整理。实验报告作为实验文件,也是作为实验成绩评定的重要依据。

编写实验报告本着实事求是的态度,不随便记录任何一个数据,更不能以任何理由为借口随意更改测得数据。任何编造、修改和歪曲实际观察测取数据的行为,都是错误的。尊重所测数据,寻找误差原因,才是从事科学实验的正确态度。

实验报告是以实验目的、原理和装置为基础的,依据规定和合理的操作步骤,测取正确、可靠的实验数据,最终分析、讨论得到实验结论为结论的完整文件。实验报告的格式可参照下列的格式。

(一)实验目的 指出实验所要达到的目的

(二)实验原理 简述实验所依据的测定原理和所涉及的理论基础。

(三)实验装置 做出实际的实验装置流程图,标出主要设备和监测仪表或设备的类型及规格。

(四)实验步骤 结合实验操作过程,简述操作方法、步骤等。

(五)实验数据及数据处理 用表格的形式整理实测数据,依据实验 原理完成数据的计算处理,计算步骤要全面清晰.类型相同的多组数据的处理,计算是可以用一组数据处理的全过程为列进行整理,其他数据的处理、计算过程类同予以省略,计算结果列于表中。

(六)实验结果及讨论、分析

1.给出实验结果;

2.讨论实验结果与理论值的一致性,分析误差原因;

3.回答实验有关的问题;

4.针对产生误差的原因,提出合理化建议。

实验报告的重点放在实验数据的处理和实验结果的讨论、分析。

第二节 实验的误差和数据处理

一、误差概述

实验中,由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人对实验现象的判断、测量仪器、测量方法等原因,使实验测量值与真值之间总是存在一定的差异,而测量本身几次测取数据也可能不完全一致,在数值上的这种差异即为误差。 1.精密度和正确度

测量中所测得的数值重现性的程度称为精密度,也即精确度。测量值与真值之间的符合程度成为正确度。

图1-1中,(a)表示精密度和准确度很高;(b)表示精密度很好,但准确度不高;(c)表示精密度准确度不高。可见精密度高,其准确度不一定高,但准确度高,其精确度一定高。当然,在实验测量中没有像靶心那样明确的真值,而是要设法去测量这个未知的真值。

2.真值与平均值

真值是一个理想的概念,在实验中,一个待测物理量的真值通常是客观存在但无法知道的 ,由于实验误差的难以避免,故真值一般不能直接观测。但对某一物理量经过无限多次的测量,出现的误差有正也有负,而正、负误差出现的概率是不相同的。因此,倘若在无系统误差的情况下,它们的平均值相当接近于这一物理的真值。所以在实验科学中定义:无限多次的观测值的平均值为真值.由于实验工作中观测的次数总是有限的,由此得出的平均值只能近似于真值,故这个平均值有时也称为最佳值。

化工原理实验中,处理实验数据常用的平均值有下列几种。

(1)算术平均值 设x 1、x 2…、x n 为各次的测量值,n 代表测定次数,则算术平均值 x =(x 1+x 2+……+x n )/n (1—1) (2)几何平均值是将一组几个测量值边乘开n 次方求得,即

x = √ x 1x 2……x n (1—2) (3)对数平均值 设两个量为x 1,x 2,则其对数平均值 X =

(x 1-x 2)/ln (x 1/x 2) (1—3) (4)均方根平均值可按下式计

X =√∑X i2/n I=1-n (1—4)

使用不同的方法求取的平均值,并不都是最佳值,平均值计算方法的选择,取决于一组观测值的分布类型。一般情况下,观测值的分布属于正态类型,即正态分布,这种类型的最佳值是算术平均值。因此,选用算术平均值作为最佳值的场合是最为广泛的。

3.误差的分类

根据误差的描述方法、误差来源和表现形式不同,误差有多种分类方法,常用的有下列几种。

按误差的描述方法分类,可分为绝对误差和相对误差。

(1)决对误差测量值与真值之差的绝对值称为绝对误差。可用下式表示。

Δ= X x-X r(1—5)

式中x x——测量值,是检测仪表的指示值;

x r——真值,被测量应有的数值,通常用更精确仪表的指示值近似实际值;

Δ——绝对误差。

(2)相对误差绝对误差与真值之比称为相对误差,通常用百分数表示。即

ε =Δ/x r*100% (1-6)

实际中有时还使用引用误差(即引用相对误差)ε引和最大引用误差ε引M

ε引 =Δ/(x max-x min)*100%(1-7)

ε引m = Δmax /(x max-x min)*100%(1-8)

x max―――仪表量程的上限值;

x min―――仪表量程的下限值;

Δmax ―――最大绝对误差的绝对值.

这就是说,引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比,而最大引用误差是量程范围内各点中最大绝对误差的值与仪表量程的百分比.

从误差来源分类,测量结果的误差可分为装置误差与方法误差.

(3)装置误差 由于仪表元件质量和装配工艺不可能绝对符合要求,因而仪表本身不可避免地存在着误差,这种误差称作装置误差,其大小决定于制造工艺.

(4)方法误差 由于仪表设计时的测量原理不十分完善或在使用仪表方法不恰当导致

的误差作为方法误差.对检测仪表使用方法不当有可能产生很大的误差.根据仪表的误差可分为基本误差和附加误差.

(5)基本误差 在规定的工作条件(也称参比条件,如规定的温度,温度、压力、电磁场强度、电源电压及频率)下,仪表本身的误差 称基本误差。

(6)附加误差 因工作条件偏离规定规定条件而另外产生的误差,称作附加误差。(7)系统误差和随机误差。

系统误差 按一定规律变化的误差称作系统误差。根据误差规律又分为恒值误差(在一定的工作条件下,误差的大小和符号均保持不变);变值误差(在一定的工作条件下,仪表各分度点的误差大小和符号按异地感规律变化)。系统误差具有一定的规律和重复性。经过校正可以消除。

随机误差 这是一种偶然误差。它是指在同等精度的多次重复测量中(工作条件、仪器、方法、操作人员等均相同),由于大量偶然因素造成的每次测量结果之间的误差,打下难以估计,服从统计规律。

(8)稳态误差与动态误差 根据误差出现的时间分类,测量误差又可分为稳态误差与动态误差。

稳态误差 稳态误差又叫静差,即仪表进入一种新的平衡状态后具有的误差。这种仪表的示值应该是稳定的。

动态误差被测信号变化时由于仪表惯性而不能准确跟踪信号变化,使示值产生所谓的滞后误差,一般情况下,信号稳定后,动态误差最终会消失。但是在动态测试或者变换链比较长,仪表各个环节的惯性时间比较大时,必须充分考虑动态误差的影响。

(9)粗大误差粗大误差又称疏忽误差。这是由于测试操作人员不慎造成的一种误差,其大小远远超过系统误差和随机误差范围,严重歪曲测量结果,在实验数据处理时应该舍去。早成粗大误差的原因往往是操作人员对仪器不熟悉,因而使用不当。工作条件突然变化也可能导致粗大误差。

4.误差分析和处理

实验过程误差的存在是不可避免的,但要使测量结果正确,应尽量减少误差的影响。首先要分析出现误差的原因,然后逐一克服,就能在一定程度上减少误差。一般有如下处理方法。

①从引起误差的根源入手进行分析和处理,这是从根本上消除误差的方法。测量人员首先熟悉测量设备,尽量选用仪表元件的质量和装配工艺符合要求的仪表;尽量使测量的环境条件充分满足仪表的使用条件,认真操作,严格调试,采用合理的测试方法等。

②在测量结果中加入修正值进行处理。由于仪器、仪表结构本身固有的缺陷,造成一定的误差存在。这样,就需预先用标准仪器确定由测量仪表的修正值(修正值等于修正的测量结果的绝对误差,但正、负号相反),将实际测量得值加上相应的修正值,即可得到正确的测量结果,对各种外界影响因素(温度、湿度、频率、电磁场、重力加速度以及其他因素)力求确定其修正公式、修正曲线和修正表格,以便修正测量结果。

③测量过程中选择适当的测量方法,使误差抵消而不至于带入测量结果中。如:测取数值时,要在仪表显示数值相对稳定后,读取结果。

④认真分析测取的实验结果,对严重不合理和明显误差的结果,应于舍去。

二、实验数据的记数法与有效数字

实验测量结果,总是表现为数字,而这些数字代表了欲测量值的近似值。在整理实验数据时,有人认为一个数值中小数点后面的位数越多越准确,或者计算结果保留的位数越多越精确可靠。实际上,这两种想法都是错误的。前者错在没有弄清小数点的位置仅与所用测量单位的大小有关,而与测量的准确度无关。例如:某一长度的数据为21.9cm 和.0219cm其准确度是完全相同的。后者认识的错误,是不了解在一定的实验条件下,所测得的数据只能具有一定的精确度,该精确度与所用测量仪表等因素有关。为了掌握位数的正确取法,做到测量结果的正确记录和数据的正确处理,就要首先弄清有效数字的概念有效数字的计算法则。

有效数字是指用来反映一个数大小的任意数,但它应该是准确无误的数字(末位数除外)。所谓准确是指反映了测量结果。

1.有效数字的表示法

①一个近似值,四舍五入到哪一位,就说这个近似值精确到哪一位,这时,从左边第一个非零的数字起,至末尾一位数字为止的所用数字,都叫做这个树的有效数字。

②用仪表测得且具有某种计量单位的读数,连同末尾估计的一位数字在内,均为有效数字。

如:0.187;0.0187;近似值左边为零,不是有效数字,故有效数字为三位。

又如:187000;1870,它们后面的零是作为定位用的,故有效数字也为三位。

③小数点右边末尾的零为有效数字。

如:1.60;3.00表示近似值准确到0.001位,故有效数字为三位。

必须注意:1.60与1.6是不等的值。1.60表示大于或等于1.595而小于1.605;1.6表示大于或等于1.55而小于1.65。由此可以看出,1.60比1.6的准确度高,故1.60后面的“0”不能随意舍掉。

④科学记述数法。当数字过大或过小时,可以写成A*10n或A*10-n,A表示有效数字,n 代表次方。

如:187000可写成1.87*105;0.0000187可以写成1.87*10-5

2.有效数字的计算法则

①当有效数字确定后,其余数字一律舍去。舍弃的办法可按四舍五入或偶舍奇入的原理。一般采用偶舍奇入的原则,对于拉匀所统计的数据更有利。

如:0.235;1.34;1.459;1.368;1.247

如:0.235+1.34+1.459+1.368+1.247=5.649

若以准确最差的1.34为准,按四舍五入的原则,上组数值为:0.24;1.34;1.46;

1.37;1.25;则:0.24+1.34+1.46+1.36+1.25=5.66。这样误差更大了。

按偶舍奇入的原则,上组数值为:0.12;1.34;1.46;1.36;1.25;则:

0.24+1.34+1.46+1.36+1.25=5.65。由于有舍有入,基本均匀,使误差不扩大。

②加减计算中,各数值所保留的小数点的位数,应与其中各数小数点后位数最少的相同。

如:13.65+0.0082+1.632;应改为:13.65+1.01+1.63=15.29

③在乘除计算中,各数值保留的位数,以有效数字最少为标准,所得积或商的准确度,不大于精度最小者。

如:0.0125*20.04*1.0579中最少有效数字为三位,故应改为:0.0125*20.0*1.06=0.265

④取对数时,对数的定值部分与原数值有相同的有效数字,定位部分不计入内。如:

log15.35=1.1861

定值部分

定位部分

原数值的有效数字为四位,故定植的有效数字也应该是四位.

5. 在四个数以上的平均值计算中,平均值的有效数字可增加一位.

6. 不含误差的数值(如倍数)可假定其有效数字为无穷位,计算时不受上述法则的限制. 如: 125*3.3=412.5

若125为无误差的数值,不要限定其有效数值的位数,计算结果应以准确度最差为准定位.

三、实验数据的记录与整理

1.数据记录的内容

根据实验目的和任务、测量原理等要求,实验数据记录通常包括:实验环境的有关数据、实验设备的有关数据和操作的有关数据三个方面的内容.如离心泵特征曲线的测定,实验数据记录的内容:1.与环境有关的数据如水温等;2.与设备有关的数据如离心泵型号,进、出口管的直径,两测压力截面间垂直距离,流量计的种类和型号,涡轮流量计系数ξ,压力表的形式,真空表的形式,功率表的规格等;3.与实验操作有关的数据如离心泵泵轴的转速,涡轮流量计的频率或孔板流量计U形管压力计指示液液面高度的差值等,泵进口真空表 压力,泵出口表压力,功率N(或N电)的读数等。

2.数据的正确记录

(1)实事求是地记录实际测量的每一个实验数据。

(2)记录数据尽量用表格,记录的数据整齐准确,小数点位对齐。

(3)位数多的数值写科学记数法。

3.数据整理的方式

实验数据整理,是把获得的一系列实验数据用 最合适的方式表示出来。化工原理实验中,有如下三种基本表达方式。

(1)实验数据整理列成表格 将实验测定的一组数据,或根据测量值计算得到的一组数据,将其自变量和应变量依一定的顺序一一对应列出数据表。例如:雷诺实验测得一组数据,以流速为自变量,以雷诺准数为应变量列成数据表,可反映流体动态形态变化的规律。 (2)实验数据整理成图形 根据解析几何原理,可将实验数据的函数关系,整理成图形表示出来。这种表示法,形式直观清晰,便于比较,容易从曲线直接看出函数关系的变化规律。

下面介绍作图时应注意的问题

1.图纸的选择。常用的坐标纸有几种,如笛卡儿坐标纸(即普通坐标纸或直角坐标纸)、双对数坐标纸、单对数坐标纸等,对此应家以选择。通常将图形作成直线,因为直线容易制作,使用起来比较方便。化工原理实验中用的最多的是 直角坐标纸和双对数坐标纸。

2.坐标的分度。分度系指沿X轴和Y轴规定每条坐标线所代表数值的大小。分度的选择,要反映出实验数据的有效数字的位数,即与被标数值一致,方便易读。坐标分度值不一定从零开始,使图形占满全幅坐标纸较为合理。

3.图形结构。常选横轴(X轴)为自变量,纵轴(Y轴)为应变量。在两轴侧要标明变量名称(或符号)个计量单位。

4.若在同一张坐标纸上,同时标绘几组测量值,则各点要用不用不同符号(如*,OΔ等)以示区别。若几组不同函数同绘在一张坐标纸上,则在曲线上标明函数关系或名称,读数方向箭头,如图1-2所示

5.由点联成曲线时,应做到曲线细实、光滑匀整,不应有含混不清,不连续点或其他奇异点,并使曲线两侧的点数大致相等。

6.制作的图形要在 图形下面或图左上角注明图的名称、使用条件等。

7.双对数坐标的作法。化工原理实验中,常遇到Y=aX+b和Y =ax n的函数关系,前者在直角坐标纸上可绘成一条直线,而后者在坐标纸上标绘成一曲线。

如果将y=ax n等式的两边取对数,则可得

logy=nlogx+loga

上式可写成:Y=AX+B ,该式为一 典型的直线方程。

将Y=logy和X=logx标绘在直角坐标纸上,也可以得到一直线。

为了避免将每个数据都换成对数值,可将直角坐标纸上的分度直接按对数值绘制。若纵坐标和横坐标都用对数值绘制,则该坐标就称为双对数坐标。如将y=ax n方程的数值在双对数坐标纸上标绘即得一直线,如图1-3所示。

对数坐标有几个特点,在应用时需特别注意:①在对数坐标轴上是数值为真数:②坐标的原点为X=1,Y=2,而不是零,因为log1=0;③由于0.01、0.1、1、10、100等对数分别为-2、-1、0、1、2等,所以在坐标纸上,每一个数量级的距离是相等的;④在对数坐标上取斜率是方法,与直角坐标上的求法有所不同,双对数坐标上直线的斜率,需用

对数值来求算,或者直接用直尺坐标上量取线段长度来求取,如图1-3所示的直线,其斜率: n=?h/?l=(logy2-logy1)/(logx2-logx1)≠(y2-y1)/(x2-x1)

(式中?h和?l的数值,即为用直尺测量而行的线段长度);⑤在双对数坐标上,直线与X=1的纵坐标相交处的Y值,即为原方程Y=ax n中的a值;若所标绘的直线需延长很远才能与X=1的纵轴相交,则可在求得斜率n之后,在直线上任取一组数据和x和y,代入原方程中,也可求得a值。

(3)实验数据整理成经验公式 在化工原理中,把理论上分析困难,影响复杂众多物理量组合成因此数群(称为准数)再将有关准数关联成经验公式,即准数关联式.化工原理实验通常是在已知经验公式的情况下,对经验公式中的常数项进行确定。经验公式中常数项是求法很多,但在这里仅介绍最常用的直线图解法。

实验数据整理成经验公式的图解法介绍下。

凡在直角坐标上可直接标绘为一条直线,即可用此法求得直线方程的常数。若已知线性方程y=ax+b则该直线的斜率:(?y/?x)即为方程中的a值;直线在y轴上的截距,即为方程中的b值;凡经过适当为换后能标绘成直线地,也可用图解法求已知方程的常数值如图1-3所示,在双对数坐标上绘的直线,原方程是y=ax n,其中a和n值的求法上面已作介绍这里不再重复。

例1 试用图1-4求出直线方程中的b和a.

解 直线方程y=ax+b

由图得截距b=2.73

斜率a=△y/△x=(y2-y1)/(x2-x1)

=(11.09-2.73)/(20-0)=0.418

y=0.148x+2.73

当截距b不易由图上获得时,可用下式计算:

b=(y1x2-y2x1)/(x2-x1)

=(2.73*20-11.09*0)/(20-0)=2.73

例2 用图1-3求方程y=ax n中的a和n.

解:由图1-3查知x1=20,y1=5.2;x2=130,y2=13.5

n=(log13.5-log5.2)/(log130- log20)=0.5

由图1-3还可以得到,当x=70时,y=10,则

a=y/a n=10/700.5=1.20

方程式即为:

y=1.20x0.5

第二章 实验测量仪器及使用技术

化工生产中,物料的压力、流时、温度等都是操作、控制的重要参数。合理的选用、正确的使用和操作各种测量仪器是化工原理的关键。测量仪表的种类很多,本章重点介绍化工原理实验常用的压力测量、流量测量和温度测量仪表及使用技术,对液体密度、转速、功率的测量仪表及使用技术也作一些介绍。

第一节 压力测量

流体压强(压力)测量可分流体静压力和流体总压测量,前者可采用在管道或设备壁面上开孔侧压的方法,也可以将静压管插入流体中,使管轴线与流体方向垂直,及侧出管端面与流体方向平行的方法测压;后者可以用毕投管侧压法,侧出的流体动压和流体静压之和。在化工生产和实验中,静压强测量是经常遇到的问师。

通常采用的侧压方法有三种:液体侧压法、弹性变压法和电侧压法。其中电侧压法,主要用到一系列的压力传感器,包括力平衡式压力传送器、电容式压力传送器、电阻式压力传送器(包括应变电阻式、压阻式、电位器式)、电感式压力传感器、霍尔式压力传感器、压电式压力传感器、振频式压力传感器(包括振弦式、真筒式)、扩散硅式压力传感器。这里重点介绍液柱侧压法和弹性变形侧压法。

一、 常用压强计

根据压强的基准,压强表示分为:以绝对零压力为基准的称为绝压;以当地大气压为基准的叫表压或真空度。压强计的型式繁多,常用的有以下几种。

(一)液柱压强计

液柱压强计是基于流体静力学原理设计的。结构比较简单,精度较高,即可用于测量流体某点的表压,也可用于测量两点的压强差。

(1)U形管压强计U形管压强计(也即U形管压差计)结构如图2-1所示。玻璃管内充填工作指示液(一般用Hg、H2O、CCl4等密度较大的液体)。使用前工作液处于平衡位置,两边液柱高度相等。当作用于两端的压强不同时,压强大的一端液柱下降,压强小的一端液柱上升。重新达到平蘅,根据静力学基本原理,可用下式计算两点的压强差ΔP;

ΔP=P1-P2=(ρ示-ρ)gh (2-1)

式中R——U形管两液面的高度差,mm;

ρ示———U形管中指示液的密度;kg/m3;

ρ——管路中流体的密度,kg/m3

(2)单管式压强计单管式压强计是U形压强计的变形,用一只大直径的杯代替U形压强,计的一根管,如图2-2所示。测量原理与U形压强计相同,具有方便读数的优点。由于杯的截面积大(一般杯与管截面积之比要等于或大于20倍),所以,在两端作用不同压强时,细管一边的液柱从平衡位置升高h1,杯中工作液下降h2,根据等体积原理,有:

h2D2π/4=h1d2π/4

因D/d=20,所以h2/h1=1/400即

h2=h1/400

设h1最大为1m,则h2下降2.5mm。相比之下h2可以忽略不计。因此,只读出一边液柱高度即可。压力差Δp:

Δp=ρ1gR

必须注意,压强较大侧接在杯形一端。

若要准确测量可对R进行校正,方法如下:

R=R`+h2=R`+(D/d)2R`=[1+(D/d)2]R`

式中 D------杯的直径,mm;

d------管子的直径,mm;

R`------标尺读书,m液柱;

R------标尺读数校正后的数值,mm;

h2------杯中液面下降,mm.。

以上两种测压方法一般适用于测量低压、负压或压力差。

使用U形管压差计时,应注意先充入指示液(约充至高度的一半处),不得夹

有气泡。压差计连接导管中有气泡,每次使用前都要进行排气。如图2-3所示。排气方法:缓慢打开管道上的调节阀后,打开放气阀4、5排除管道中的气体;然后逐步关小U型管压差计上的进口阀,打开平衡夹3和放气夹,以使水流经测压导管由U 形和倒U 形压差计的上部放气管流出,排出侧压系统的空气。此时气泡连同水流一起流出,待水流均匀,无气泡夹带,排气操作即完成。待空气排尽后,先关闭U形和倒U形压差计的放气夹,然后再将U形管上的进口阀关闭,将倒U形管放气夹打开,下部排水夹打开,将玻璃管中的水放至适当的液位,再夹紧排水夹和放水夹,夹紧所有压差计上的平衡夹,此时,压差计两臂读数相同,说明系统气已经排完,否则,需要重新排气。

如果打开悬塞,无水排出或还有气体吸入,则表示侧压点为负点,可增(减)管内流速,即能出现正压而排水。

(3)倾斜式压差计倾斜式压差计是把单管压差计或U形管压强计的玻璃管与水平方向做a角度倾斜(如图2-4所示),它使读数放大了I/sin a倍,即

R’=R/sin a (2-4)注意:读取R’后带入式2-4中求出R,按ΔP=ρ1gR计算压力差。

(4)倒U形管压差计倒U 形管压强计如图2-5所示。指示液为空气,一般用于流体压差小的场合。使用时也要排气,操作原与U形管压差计相同。压强差可按下式计算:

ΔP=P1-P2=(ρ-ρ空气)gR≈ρgR(2-5)

(5)双液液柱压差计也称微压差计,其结构如图2-6所示。一般用于测量气体压强差的场合。

用双液液柱压差计测定的两点压强差,有静力学方程式可知:

ΔP=P1-P2=(ρA-ρC)gR (2-6)

式中ρA——指示液A的密度,kg/m3;

ρC——指示液C的密度,kg/ m3。

当ΔP很小时,为了扩大读数R,减小相对误差,可以通过减小(ρA-ρC)来实现。(ρA-ρC)愈小,R值愈大(在压力差一定时)。双液液柱压差计装有两种指示液,指示液A和C必须有清晰的分界面,密度相近且互不相溶,而指示液C与被测流体B亦不互溶,工业上长用石蜡油和工业酒精作指示液。实验室中则常用苯甲醇和氯化钙作指示液,其中氯化钙溶液可以用不同的浓度来调节。

另外,双液液柱压差计为了读数方便,在U形管的两臂顶端各装有一个扩大室。扩大室内径与U形管内径之比应大于10。这样扩大室的接面积比U形管的截面积大的多,即使U形管内指示液A的液面差R很大,两扩大室内指示液C的液面变化很小,故可忽略其影响,而视为等高。

对于液柱压差计,由于指示液同玻璃管会发生毛细管现象,所以在自制液柱式压强计时,应当选用内径不小于5mm(最好大于8mm)玻璃管,以减少毛细管现象引起的误差。因玻璃管的耐压能力低和长度所限,液柱式压强计一般用语1*105Pa以下的正压或负压(或压量)的场合。

(二)弹簧管压强计

弹簧管压强计是工业上应用最广泛的一种侧压仪表,

其结构如图2-7所示。弹簧管压强计的测量元件是

单簧管,是一根弯成290o圆弧的椭圆形截面的空

心金属管。管子的自由端B封闭,管子的另一端

固定在接头上,与侧压点相连。受压后,此管发

生弹性形变(伸直或收缩),最小的位移量由封

闭的一头带动机械传动装置使指针显示相的压力

值。该压强计用于测量,称为压力表;测量负压

时,为真空表。

当被测压力由接头9接入,使弹簧管1由自由端B向左变形,自由端B的弹性位移,通过拉杆2使扇行齿轮3作逆时针偏转,指针5通过同心轴的齿轮4的带动而作顺时针偏转,

从而再面板刻度6上显示压力数值。

游丝7是用来调节、克服因扇行齿轮和中收齿轮的间隙所产生的仪表偏差。改变调节螺丝8位置(即改变机械转动的放大系数)可以实现压力表的量程的调整。

选用弹簧管压力表时,要注意工作介质的物性和量程,其中量程是测量仪表所能指示的上限值和下限值之差。如测量氨气压力,必须采用不锈钢弹簧管,而不能采用铜质材料的压力表;测量氧气压力时,压力表应严禁粘有油脂。工作介质的物性决定压力表选材。为了保证弹簧元件能在弹性变形的安全范围内可靠的工作,在选择压力表的量程时,必须考虑留有足够的余地。目前常见弹簧压力表的量程有 0.1、0.16、0.25、0.4、0.6、1、1.6、2.5、4、6、10、16、25、40、60MPa等。一般操作指示值,在被测压力较为稳定的情况下,最大压力值不超过满量程的3/4;在被测压力波动较大的情况下,最大压力值应不超过满量程的2/3。

再选用弹簧管压力表时,还要注意所选仪表的准确度。精确度表示仪表测试结果的可靠程度,他用引用误差来表示,因为精确度不仅与绝对误差大小有关,还与该仪表的量程有关。我国仪表规定精确度等级主要有0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等级。每个精确等级的仪表,其最大引用误差的百分数,其分子不得大于上述规格级别的右侧值,而小于或等于左侧值时则列入更高一级精度等级。例如0.5级的仪表,其最大引用应小于或等于0.5%,如果小于或等于0.2%,应列入0.2级精度等级中,引用误差愈小,精确度愈高。在实际中需要根据允许误差选择仪表时,精度一定高于允许的最大引用误差。例如,允许的最大引用误差若为0.25%,所选仪表的精度应为0.2级。选用精度等级过高,实际上是一种浪费,一般压力表常用2.5级、1.5 级或1级。

二、压强测量要点

1.选用压强计

①预先了解工作介质的压强大小,变化范围以及对测量精度的要求,从而选择适当量程和精度级的测量仪表。

②预先了解工作介质的物性和状态,如:粘度大小,是否具有腐蚀性、温度高低和清洁程度等。

③了解周围环境情况,如:温度、湿度、振动的情况,以及是否存在腐蚀性气体等。

④压强信息是否需要远距离传输或记录等。

2.选择测压点

测压点必须尽量选在受流体流动干扰最小的地方,如在管线上测压。测压点应该选在离流体上游的管线弯头、阀或其化障碍物40~50倍管内径的距离,使紊乱的流线经过

该稳定段后在近壁处的流线与管壁面平行,从而避免动能对测量的影响。如条件所限,不

能保证(40~50)d内的稳定段,可设置整流板或整流管,以消除动能的影响。

3.测压孔口的影响

测压孔又称取压孔。由于在管道面上开设了测压孔,不可避免地扰乱了她所在流体流动的情况,在流体流过孔时其流线向孔内弯曲,并在孔内引起旋涡,因此,从测压孔引出的静压强和流体真实的静压强存在误差。前人已发现,该误差与孔附近的流体状态有关,也与孔的尺寸、几何形状、孔轴的方向、孔的深度及开孔处壁面的粗糙度有关。实验研究证实,孔径尺寸越大,流线弯曲越严重,误差也越大。从理论上讲,测压孔口越小越好,但孔口太小导致加工困难,且易被污物堵塞,也使测压的动态性能差。一般孔径为

0.5~1.0min,精度要求稍低的场合,可适当放在孔径。

一般对壁面的测压孔有如下要求:孔径d≥3mm;孔的轴线要垂直壁面;孔的边缘不应有毛刺;孔的周围管道壁面要光滑,不应有凹凸部分。因测压是以管壁面上的测压值表示该端面处的静压,为此可该端面装测压环,使各个侧压孔相互贯通,借以消除管道端面上各点的静压差或不均匀流动引起的附加误差。测压环的基本形式如图2-8所示,若管道尺寸较小,并且测量精度要求不高时常以单个测压孔代替测压环。测压孔的方位,根据工作介质的情况而定。当工作介质为气体时,一般孔口位于管道的上方;为蒸气时,位于管道的侧面;为液体时,位于与水平轴线成45?角处。

4.正确的安装和使用压强计

①引压导管。系测压管或测压孔和压强计之间的连接管道,它的功能是传送压强。在正常状态下,引压导管内的流体是完全静止的,导管内的压强安静力学规律分布,即仅与高度有关。由此可知,测压点处的压强可从压强计的数值求取。

为了保证在引压管内不引起二次环流,管径应较细。但细而长的管道,其阻尼作用很大,特别是当测压孔很小时阻尼作用更大,使灵敏度下降。因此,引压管道的长度应尽可能缩短。对于在所测压强为波动较大的场合,为使读书稳定,往往需要利用引压管道的阻尼作用,此时可关小引压管道的测压阀,或将引压导管制作成盘形管。

在引压导管工作过程中,必须防止阻塞或泄漏两种情况,否则将回给测量带来很大的误差。测量气体压强时,往往由于液滴或尘埃被带入引起导管阻塞。测量液体压强时,往往引导管内残留空气而被阻塞。维持,引压导管最好能垂直安装或至少不小于1:10的倾斜度,并在最低处集灰集液斗,或在最高出安装放气发阀。引压导管安装时要注意密封性,否则将使测量值较大地偏离真值。

在测量蒸气压强时,为了避免高温蒸气和测量计直接接触,引压导管一般做成2-9所示的形式。该形式广泛应用于弹簧压差计,以保障压强计的精度和使用寿命。除了此形式外,为了减少蒸气中冷凝液收集器。若为腐蚀介质,引压导管上要安装隔离罐,其形式如图2-10所示。

②在测压点处要安装切断阀(或称测压阀),以便于引压导管和压强计的拆修。对于精度级较高或量程较小的压强计,切断阀可防止压强的突然冲击或过载。

③在安装液柱式压强计时,要注意安装的垂直度。

④在使用液柱式压强计时,必需做好引压导管排污或排气工作,读数时视线应与分界面的弯月面相切。

第二节 流量测量

流量是指单位时间内流过管道截面的流体量。若以体积计算,称为体积流量,用q v表示。若以质量计算,称为质量流量,用q m表示。它们之间关系为:

q m=q v p

(2-7)

流量是一种瞬时特性,在某段时间内流过的流量可以用在该段时间间隔内流量对时间的积分而得到该值称为积分流量或叫累计流量,它们相应的时间间隔之比称为该段时间内的平均流量,或简称为流量。

目前测量流量的仪表大致分为三类:即速度法、体积法和质量法。化工原理实验室常用的流量仪表主要是前两种方法。

一、 速度式测量法

二、 测量某截面上流体的流速,在通过计算求出流量。若测出的是通过截面的平均流

u m,则流体体积流量为

q v=u m A

若测出的流速是某点的速度u1,则

化工原理实验

流量计的种类很多,本实验是研究差压式(速度式)流量计的校正,这类差压式流量计是用测定流体的压差来确定流体流量(或流速)常用的有孔板流量计、文丘里流量计和毕托管等。实验装置用孔板流量计如同2。a)所示,是在管道法兰向装有一中心开孔的不诱钢板。 孔板流量计的缺点是阻力损失大,流体流过孔板流量计,由于流体与孔板有摩擦,流道突然收缩和扩大,形成涡流产生阻力,使部分压力损失,因此流体流过流量计后压力不能完全恢复,这种损失称为永久压力损失(局部阻力损失)。流量计的永久压力损失可以用实验方法测出。如下图所示,实验中测定3、4两个截面的压力差,即为永久压力损失。对孔板流量计,测定孔板前为d1的地方和孔板后6d1的地方两个截面压差 工厂生产的流量计大都是按标准规范生产的。出厂时一般都在标准技术状况下(101325Pa,20℃)以水或空气为介质进行标定,给出流量曲线或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数,然而在使用时,往往由于所处温度、压强、介质的性质同标定时不同,因此为了测定准确和使用方便,应在现场进行流量计的校正。即使已校正过的流量计,由于在长时间使用中被磨损较大时,也需要再一次校正。 量体法和称重法都是以通过一定时间间隔内排出的流体体积或质量的测量来实现的 《化工原理实验指导》李发永 流量计原理 工厂生产的流量计,大都是按标准规范制造的。流量计出厂前要经过校核,并作出流量曲线,或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数,或将流量系数直接刻在显示仪表刻度盘上供用户使用。 如果用户丢失原厂的流量曲线图;或者流量计经长期使用,由于磨损造成较大的计量误差;或者用户自行制造非标准形式的流量计;或者被测量流体与标定的流体成分或状态不同,则必须对流量计进行校核(或称为标定)。也就是用实验的方法测定流量计的指示值与实际流量的关系,作出流量曲线或确定流量的计算公式。因此,流量计的校核在生产、科研中都具有很重要的实际意义。 Φ16×2.5 Ф:是表示外径 DN:公称直径(近似内径) “Φ”标识普通圆钢管的直径,或管材的外径乘以壁厚,如:Φ25×3标识外径25mm,壁厚为3mm的管材; 以孔板流量计为例进行说明,文丘里流量计的原理与此完全一样,只是流量系数不同。

化工原理实验报告

化工原理实验报告 Prepared on 22 November 2020

实验一 伯努利实验 一、实验目的 1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。 2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。 二、实验原理 1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。 2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失。 3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。 4、柏努利方程式 式中: 1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (m ) 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度(可通过流量与其截面积求得) (m/s)

1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由U 型压差计的液位差可 知) (Pa ) 对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为 ρ ρ2 222121122p u gz p u gz + +=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22 ν,从而可得到各截面测管水头和总水头。 三、实验流程图 泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管:内径15mm 。 四、实验操作步骤与注意事项 1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系。 2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平(开关几次)。 3、打开阀5,观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。 4、将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h 1…△h 4。要注意其变化情况。继续开大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差△h 1…△h 4。 5、实验完毕停泵,将原始数据整理。 实验二 离心泵性能曲线测定 一、实验目的 1. 了解离心泵的构造和操作方法 2. 学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法

化工原理实验指导

化工2004/02 化工原理实验 福州大学化工原理实验室 二〇〇四年二月

前言 实施科教兴国战略和可持续发展战略,迎接知识经济时代的到来,建设面向知识经济时代的国家创新体系,要求造就一支庞大的高素质的创造性人才队伍。因此,作为高级人才的培养基地,高等院校应当把创造力的教育和培养贯穿于各门课程教学及实践性教学环节中。实践性教学环节相对于课堂理论教学环节,更能贯穿对学生创造力的开发,其教学内容、方法、手段如何能适应创造性人才的培养要求尤为重要。传统的大学实验教学,其内容是以验证前人知识为主的验证型实验,其方法是教师手把手地教,这些都不利于培养学生的主动性和创造性。当今,大学实验教学改革中,普遍开设综合型、设计型、研究型实验,是对学生进行创造教育的重要思路和做法。在“211工程”重点建设的大学必须通过的本科教学评优工作指标中就明确要求综合型、设计型、研究型实验应占70%以上。 《化工原理实验》是一门技术基础实验课,在培养化工类及相关专业的高级人才中起举足轻重的作用,被学校确定为我校参加本科教学评优工作重点建设的基础课程之一。福州大学投入247万元用于建设以“三型”实验为主的现代化的具有国内先进水平的化工原理实验室。目前,第一期投入100万元的化工原理实验室建设工作已经完成,第二期投入147万元的建设工作正在进行中。已建成具有国内先进水平的实验装置18套,其中有6套是我校与北京化工大学、天津大学共同联合研制的,有2套是我们自行研制的。这些装置将化工知识与计算机技术紧密地结合起来,同时还融合了化学、电工电子、数学、物理及机械等多学科的知识,具有计算机数据采集、处理和控制等功能,能够针对不同专业的要求开出不同类型的“三型”实验。有了这些高新技术装备的实验装置,我们还必须花大力气进行化工原理实验内容、方法的改革,必须以当代教育思想、教育方法论及教育心理学为指导,研究以学生自主学习为主的启发式、交互式、研讨式、动手式的实验教学方法,从实验方案拟定、实验步骤设计、实验流程装配、实验现象观察、实验数据处理和实验结果讨论等方面有效地培养学生的创造性思维和实践动手能力。《化工原理实验讲义》就是为了适应化工原理实验教学内容、方法、手段的改革要求而编写的。 《化工原理实验讲义》由施小芳高级实验师执笔主编,李微高级实验师、林述英实验师参与编写工作,阮奇教授主审。叶长燊等老师参加了编写讲义的讨论,并提出许多宝贵意见。在此,对本讲义在编写过程中给予热心帮助和支持的老师,表示衷心的感谢。 本讲义在编写过程中,参阅了有关书籍、杂志、兄弟院校的讲义等大量资料,由于篇幅所限,未能一一列举,谨此说明。本讲义难免存在不妥之处,衷心地希望读者给予指教,使本讲义日臻完善。 福州大学化工原理实验室 2004.2.5

2017化工课程设计心得体会范文

2017化工课程设计心得体会范文 2017化工课程设计心得体会范文一 化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 本次化工原理课程设计历时两周,是上大学以来第一次独立的工业化设计。从老师以及学长那里了解到化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节,通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核,能画出工艺流程、塔板结构等图形;在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。由于第一次接触课程设计,起初心里充满了新鲜感和期待,因为自我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当老师把任务书发到手里是却是一头雾水,完全不知所措。可是在这短短的三周里,从开始的一无所知,到同学讨论,再进行整个流程的计算,再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养,我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难,也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我的课程设计题目是苯――氯苯筛板式精馏塔设计图。在开始时,我们不知道如何下手,虽然有课程设计书作为参

考,但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异,在这些差异面前,我们显得有些不知所措,通过查阅《化工原理》,《化工工艺设计手册》,《物理化学》,《化工原理课程设计》等书籍,以及在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合自己的实验数据。并逐渐建立了自己的模版和计算过程。在这三周中给我印象最深的是我们这些“非泡点一族”在计算进料热状况参数q时,没有任何参考模板,完全靠自己捉摸思考。起初大家都是不知所措,待冷静下来,我们仔细结合上课老师讲的内容,一步一步的讨论演算,经大家一下午的不懈努力,终于把q算出来了。还有就是我们在设计换热器部分,在试差的过程中,我们大部分人都是经历了几乎一天多的时间才选出了合适的换热器型号,现在还清楚的记得我试差成功后那激动的心情,因为我尝到了自己在付出很多后那种成功的喜悦,因为这些都是我们的“血泪史”的见证哈。 在此感谢我们的杜治平老师.,老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次课程设计的细节和每个数据,都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度,帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢同组的同学们,谢谢你们对我的帮助和支持,让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限,在设计过程中难免出现错误,恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正,本人将万分感谢。 2017化工课程设计心得体会范文二

化工原理精馏实验报告

北 京 化 工 大 学 实 验 报 告 课程名称: 化工原理实验 实验日期: 2011.04.24 班 级: 化工0801 姓 名: 王晓 同 组 人:丁大鹏,王平,王海玮 装置型号: 精馏实验 一、摘要 精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。 关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率 二、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,观察塔板上气-液接触状况。 3、测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、测定全塔的浓度或温度分布。 6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 三、实验原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热和传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量和采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取用最小回流比的1.2-2.0倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。 (1)总板效率E e N E N 式中 E —总板效率; N —理论板数(不包括塔釜); Ne —实际板数。

化工原理实验报告

化工原理实验报告

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实验一 伯努利实验 一、实验目的 1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。 2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。 二、实验原理 1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。 2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失。 3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。 4、柏努利方程式 ∑+++=+++f h p u gz We p u gz ρ ρ2222121122 式中: 1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (m) 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度(可通过流量与其截 面积求得) (m/s) 1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由U型压差计的液位 差可知) (Pa ) 对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为 ρ ρ2 2 22121122p u gz p u gz + +=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22 ν,从而可得到各截面测管水头和总水头。 三、实验流程图

化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验(第四组) 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a * 4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是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三个传热过程所组成。由于过程复杂,影响因素多,机理不清楚,所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1)寻找影响因素 物性:ρ,μ ,λ,c p 设备特征尺寸:l 操作:u ,βg ΔT 则:α=f (ρ,μ,λ,c p ,l ,u ,βg ΔT ) 2)量纲分析 ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1],λ[ML T -3 Q -1],c p [L 2 T -2 Q -1],l [L] ,u [LT -1], βg ΔT [L T -2], α[MT -3 Q -1]] 3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ,Q-热力学温度) ρ,l ,μ, λ 4)无量纲化非基本变量 α:Nu =αl/λ u: Re =ρlu/μ c p : Pr =c p μ/λ βg ΔT : Gr =βg ΔT l 3ρ2/μ2 5)原函数无量纲化 6)实验 Nu =ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热:Nu =ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程: 热量衡算方程: 圆管传热牛顿冷却定律: 圆筒壁传导热流量:)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量:54.02.26P q v ??= [m 3h -1,kPa] 空气的定性温度:t=(t 1+t 2)/2 [℃]

化工原理实验指导(1)

实验1 雷诺实验 一、实验目的 1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。 2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。 3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象,记录实验数据。 4、分析计算实验数据,提交实验报告。 三、实验仪器 1、雷诺实验装置(套), 2、蓝、红墨水各一瓶, 3、秒表、温度计各一只, 4、 卷尺。 四、实验原理 流体在管道中流动,有两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。在实验过程中,保持水箱中的水位恒定,即水头H不变。如果管路中出口阀门开启较小,在管路中就有稳定的平均流速u,这时候如果微启带色水阀门,带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动,带色水成一条带色直线,其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动,带色水线没有与周围的液体混杂,层次分明的在管道中流动。此时,在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动,为层流运动。如果将出口阀门逐渐开大,管路中的带色直线出现脉动,流体质点还没有出现相互交换的现象,流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大,出现流体质点的横向脉动,使色线完全扩散与无色水混合,此时流体的流动状态为紊流运动。

雷诺数:γ d u ?= Re 连续性方程:A ?u=Q u=Q/A 流量Q 用体积法测出,即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。 t V Q ?= 4 2 d A ?=π 式中:A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管,将下水箱注满水。 2、连接电源,启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱,微启水阀,观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。 4、通过计量水箱,记录30秒内流体的体积,测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失,再微调水阀至带色水直线重新出现,重复步骤4。 6、层流到紊流;紊流到层流各重复实验三次。 六、数据记录与计算 d= mm T (水温)= 0C 七、实验分析与总结(可添加页) 1、描述层流向紊流转化以及紊流向层流转化的实验现象。 2、计算下临界雷诺数以及上临界雷诺数的平均值。

关于化学的学习心得体会5篇

关于化学的学习心得体会5篇 心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。一般分为学习体会,工作体会,教学体会,读后感,观后感。以下是关于化学的学习心得体会5篇,欢迎阅读参考! 关于化学的学习心得体会(一) 科学的目的除了应用以外,还有发现世界的美,满足人类的好奇心。物理化学自然也是科学,所以同样适用。 化学热力学,化学动力学,电化学,表面化学……物理化学研究的主要内容大致如此。然而,在刚刚开始学物化的时候,我几乎被一大堆偏微分关系式所吓晕。尤其是看那一大堆偏微分的公式,更是让我觉得头痛。然而通过阅读以及对以前高数的复习,我慢慢地能理解偏微分的含义了。由于物化是一门交叉性的学科,因此我们除了上课要认真听讲更重要的是联系以前学习过的知识,将它们融会贯通,这才能学习好物化。 物化是有用的,也是好玩的,这些是学习物化的动力,那么,怎样才可以学好物化呢? 对我来说,主要就是理解-记忆-应用,而串起这一切的线索则为做题。理解是基础,理解各个知识点,理解每一条重要公式的推导过程,使用范围等等。我的记性不太好,所以很多知识都要理解了之后才能记得住,但是也正因如此,我对某些部分的知识点或公式等的理解可能比别人要好一点,不过也要具体情况具体分

析,就好像有一些公式的推导过程比较复杂,那或许可以放弃对推导过程的理解,毕竟最重要的是记住这条公式的写法及在何种情况下如何使用该公式,这样也就可以了,说到底,对知识的记忆及其应用才是理解的基础物理化学不在于繁杂的计算,而是思路。 我觉得学习物化时应该逐渐的建立起属于自己的物理化学的理论框架,要培养出物理化学的思维方式,而且应该有自己的看法,要创新。物化离不开做题。 认真地去做题,认真地归纳总结,这样才可以更好地理解知识,这样才能逐渐建立起自己的框架,而且做题也是一个把别人的框架纳入自己的框架的过程。从另一个方面来说,现阶段我们对物理化学的应用主要还是体现在做题以及稍后的物理化学实验中,当然把它们应用于生活中也是可以的,至于更大的应用,如工业生产上,还是得等毕业之后才有机会吧。 尽量培养自己对物化的兴趣,多看书,多做题,总结自己的经验,最终建立起属于自己物理化学理论框架,这就是我所知道的学习物化的方法。我又记起高中教我数学的老师说过的”知识要收敛,题目要发散”,其实这也适用与对物理化学的学习。所谓以不变应万变。在做题过程中不断总结归纳,不断增进对理论知识的理解,持之以恒,最终就有可能读通物化,面对什么题目都不用怕了。这一点尤其是对有志考化学专业研究生的同学来说很重要。最后,加油吧,各位。让我们共同努力吧。期待在这个学期收获更多! 关于化学的学习心得体会(二)

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。 1、y1值的计算:

《化工原理》课程设计实践教学总结

《化工原理》课程设计实践教学总结 摘要:化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使学生初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 关键词:化工原理;课程设计;实践;可行性 中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0205-02 《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一,理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识,树立正确的设计思想,解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学,从中总结了许多宝贵的经验和教学方法,以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。 一、课程设计题目应具有普遍性、代表性

我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练,使将来在不同岗位就业的学生都能受益,都能解决这类工程的实际问题,并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重,尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验,题目的选取应从以下几个方面考虑: 1.课程设计题目尽可能接近实际生产,截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型,比如某合成氨厂的传热单元的设计,流体输送过程中离心泵的设计,管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系,不至于出现不合理的偏差。 2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开,比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2~3个常见的单元操作,从而实现某一简单的化工任务。 3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算,常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如,如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯,或甲醇-水等这样的体系,因为这些混合体系的参数大部分工具

化工原理实验心得体会

化工原理实验心得体会 这个学期我们学习了《化工原理》这门课,在学习了部分理论知识后,我们进入了实验室,开始学习《化工原理实验》并分组进行了实验。和前几个学期类似,大家先要进行实验的预习,在了解和熟悉实验的要求和操作的基础上,然后在老师提问检查每一组各位组员对实验过程的预习程度后,对各位组员的预习情况进行点评,并指出其中的不足和缺漏。然后在指导老师的悉心讲解后,对实验有一个新的、更全面的认识后进行实验。通过动手实验,我更加深刻的理解了化工原理课上老师讲解的知识,增强了动手能力,对理论知识有了形象化的认识。 本学期我们共学习了五个实验,分别是: 实验一、离心泵的特性曲线实验; 实验二、流体流动阻力的测定; 实验三、空气—蒸汽对流传热系数的测定; 实验四、恒压过滤常数的测定; 实验五、填料塔的精馏实验, 通过对实验的学习并亲手操作,我掌握了许多知识。 这几个实验中我印象最深刻的是恒压过滤常数的测定,实验以生活中常见的碳酸钙的水浆液位测定原料。这个实验和空气—蒸汽对流传热系数的测定实验一起分组进行。老师讲解完实验原

理并强调了注意事项后,我们开始实验。我们小组先进行了恒压 过滤常数测定实验,首先我们对两个小组的成员进行了各项职责 的分配分别是:两位同学负责碳酸钙水浆液的搅拌和回收,由一 位同学负责数据的采集和记录的工作。每个三分钟记录床层温度 一次,取样一次,并由同组同学进行含水量的测定,由两位同学 负责装好板框,最后分别由其他两位同学负责压力阀的控制和滤 液进口阀、滤液出口阀的控制。这样一来整个实验的分工工作就 已经完成了。实验过程中,我们互相配合,进行的很顺利。但是 在第一次实验时由于我们的粗心大意,我们将四块滤板中的一块 方向装反了,使得我们第一次采集的数据无效了,因此指导老师 还对我们实验时的粗心大意进行了严厉的批评教育,这些批评教 育使我们牢记在这是一个教训,实验中细心认真完成每一步,我 们的动手能力才会在这个过程中得到提升。 在这一个学期短暂的实验学习过程中,使我们重新认识了在 大学学习生活中,在实验过程中一个实验者的认真预习和摈弃粗 心大意,认真、谨慎的进行好每一步的操作、合理的分工协同工 作对于一个实验的成败与否是至关重要的。或许在将来生活工作 中也一样,俗话说得好,所谓“细节决定成败”。一个做事粗心 大意,做事前从不做准备的人不管他将来从事什么样的工作都无 法取得好的成绩,因为在他的心理或许压根就没有重视过自己所 从事的事情或者是行业。俗话说“机遇永远是给有准备的人的”。 化工原理实验的任务主要是了解一些典型化工设备的原理和

最新浙江大学化工原理实验---填料塔吸收实验报告分析解析

实验报告 课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师: 叶向群 成绩:__________________ 实验名称:吸收实验 实验类型:工程实验 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 1 实验目的: 1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作; 1.2 观察填料塔的液泛现象,测定泛点空气塔气速; 1.3 测定填料层压降ΔP 与空塔气速u 的关系曲线; 1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a 。 2 实验装置: 2.1 本实验的装置流程图如图1: 专业: 姓名: 学号: 日期:2015.12.26 地点:教十2109

2.2物系:水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供,吸收剂水采用自来水,他们的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程,溶液由塔底经过液封管流出塔外,塔底有液相取样口,经吸收后的尾气由塔顶排至室外,自塔顶引出适量尾气,用化学分析法对其进行组成分析。 3 基本原理: 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同,故转子流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下:

3.2 体积吸收系数的测定 3.2.1相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系(一般指低浓度气体),气液平衡关系为: 相平衡常数m与系统总压P和亨利系数E的关系如下: 式中:E—亨利系数,Pa P—系统总压(实验中取塔内平均压力),Pa 亨利系数E与温度T的关系为: lg E= 11.468-1922 / T 式中:T—液相温度(实验中取塔底液相温度),K。 根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p,即可求得塔内平均压力P。根据实验中所测的塔底液相温度T,利用式(4)、(5)便可求得相平衡常数m。 3.2.2 体积吸收常数 体积吸收常数是反映填料塔性能的主要参数之一,其值也是设计填料塔的重要依据。本实验属于低浓气体吸收,近似取Y≈y、X≈x。 3.2.3被吸收的氨气量,可由物料衡算 (X1-X2) 式中:V—惰性气体空气的流量,kmol/h;

化工原理实验指导书

化工原理实验指导书

目录 实验一流体流动阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸收实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14)

雷诺实验 (16)

实验一流体流动阻力的测定 、实验目的 1、 了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法; 2、 确定摩擦系数入与雷诺数 Re 的关系。 二、基本原理 由于流体具有粘性, 在管内流动时必须克服内摩擦力。 当流体呈湍流流动时, 质点间不 断相互碰撞,弓I 起质点间动量交换,从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。流体的粘性和 流体 的涡流产生了流体流动的阻力。 在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式, 可得: △ P f = △ P ’ P f L u 2 h f d 2 L —两侧压点间直管长度(m ) 2d P f d —直管内径(m ) 入一摩擦阻力系数 u —流体流速(m/s ) △ P f —直管阻力引起的压降(N/m 2 ) 厂流体粘度(Pa.s ) p — 流体密度(kg/m 3 ) 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量,测得一系 列流量下的△ P f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分别求出入和 Re ,在双对数坐标纸 上绘出入?Re 曲线。 三、实验装置简要说明 水泵将储水糟中的水抽出, 送入实验系统,首先经玻璃转子流量计测量流量, 然后送入 被测直管段测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽,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压器或空气一水倒置 U 型管来测量。 四、实验步骤: 1、 向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。 2、 大流量状态下的压差测量系统 ,应先接电预热10-15分钟,观擦数字仪表的初始值并 记 录后方可启动泵做实验。 3、 检查导压系统内有无气泡存在 .当流量为0时打开B1、B2两阀门,若空气一水倒置 U 型管内两液柱的高度差不为 0,则说明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。 排气方法:将流量调至较大,排除导压管内的气泡,直至排净为止。 4、 测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可,一般测 15?20组数,建议当流量 读数 小于300L/h 时,用空气一水倒置 U 型管测压差△ P 。 5、待数据测量完毕,关闭流量调节阀,切断电源。 Re du

实验教学心得体会10篇

实验教学心得体会10篇 实验心得(一) 实验室是培养高层次人才和开展科学研究的重要基地。在西方发达国家,学校对培养学生的动手潜力是分重视的,这一问题近年来也越来越受到我国教育界人士的广泛重视。为了提高学生的动手潜力,让学生做相关实训并完成单片机实验报告,在实验的形式上注重培养学生的实验技能和动手潜力。从单片机实验心得中学生就能够总结出超多的经验以适应当代社会的发展。 学习单片机这门课程(教学中选用inter公司的mcs-51),要掌握单片机指令系统中汇编语言各种基本语句的好处及汇编语言程序设计的基本知识和方法,以及单片机与其他设备相连接的输入输出中断等接口-技术。使学生从硬件软件的结合上理论联系实际,提高动手潜力,从而全面掌握单片机的应用。 实验教学的全过程包括认识、基储综合3个阶段。以往的单片机实验是进行软件的编制和调试,与实际应用中的硬件电路相脱节。使学生缺乏硬件设计及调试分析潜力,对单片机如何构成一个单片机最小应用系统,缺乏认识。发布的单片机实验板,透过计算机连接仿真器在实验板上把硬件和软件结合起来一齐调试, 软件的修改也分方便,软件和硬件调试都透过后,把程序固化在eprom当中,插上8051单片机构成一个完整的单片机应用系统。 实验心得(二) 我觉得化工原理实验是一门验证性课程,它把我们在化工原

理学到的各种单元操作化为实实在在的东西,而让我们把学到的知识认识到它的实在性。流体输送——离心泵、过滤——板框压滤机、对流传热——套管式换热器、吸收蒸馏——填料塔板式塔、干燥——厢式干燥装置。一个个实验和装置让我们对每种单元操作都有了除理性认识之外的感性认识。 此刻回过头来看,在做实验前对实验的原理和操作步骤没有认真研究,导致有些实验做的效果并不好,这是预习不够充分的表现。认真的预习报告应要3小时左右,而我犯懒预习方面很敷衍,一小时就完事,于是就在做实验的过程中产生了许多问题,这是我应当深刻检讨的。正如《礼记中庸》所说“凡事豫(预)则立,不豫(预)则废,言前定则不跲,事前定则不困,行前定则不疚,道前定则不穷。”所以以后做实验不应急于开始实验,应搞清楚目的和设计流程的来龙去脉。另外感激俞教师实验前的仔细讲解让我做实验时不至于对整个流程不知所措。 做化工原理实验我感觉很有意思,因为实验数据并不是先定的,自我得出实验结论有一种成就感,这对培养我们不盲从、实证的思维方式有益,并且由于我们是分组实验,每4-5人一组,锻炼了我们的协作的本事。化学实验研究中中分工协作尤为重要,能够发挥整体效能提高进行实验的效率,取长补短,最重要的是团队精神和氛围会产生强大的动力,所以这方面的锻炼是化原实验中我的重要收获之一。 在进行实验和处理数据时,我们用到了非传统的方法用Excel、

化工原理实验讲

1流体阻力测定实验 实验目的 1)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。 2 )测定直管摩擦系数入与雷诺准数Re的关系,将所得的入~Re方程与经验公式比较。 3 )测定流体流经阀门时的局部阻力系数E。 4 )学会倒U形差压计、差压传感器、涡轮流量计的使用方法。 5 )观察组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。 基本原理 流体在管内流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地要消耗一定的机械能,这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。 1)沿程阻力 流体在水平等径圆管中稳定流动时,阻力损失表现为压力降低,即 h f 仏上厘(1 —1) 影响阻力损失的因素很多,尤其对湍流流体,目前尚不能完全用理论方法求解,必须通 过实验研究其规律。为了减少实验工作量,使实验结果具有普遍意义,必须采用因次分析方法将各变量组合成准数关联式。根据因次分析,影响阻力损失的因素有, (1)流体性质:密度P、粘度卩; (2)管路的几何尺寸:管径d、管长I、管壁粗糙度£; (3)流动条件:流速卩。 可表示为: p f (d,l,,,u,)(1—2)组合成如下的无因次式: p 2 (du I J d ,—)(1—3) u d p du I u2 (,—)? d d 2 du 令( , d )/ (1 — 4) 则式(1 —1)变为: 2 h f P 1u(1 - 5) d2 式中,入称为摩擦系数。层流(滞流)时,入=64/R e;湍流时入是雷诺准数R e和相对粗糙度的函数,须由实验确定。

2) 局部阻力 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。 (1)当量长度法 流体流过某管件或阀门时,因局部阻力造成的损失,相当于流体流过与其具有相当管径 长度的直管阻力损失,这个直管长度称为当量长度,用符号le表示。这样,就可以用直管 阻力的公式来计算局部阻力损失,而且在管路计算时.可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算,如管路中直管长度为I,各种局部阻力的当量长度之和为le,则流体在管路中流动时的总阻力损失h f为 I leu2 h f(1 —6) d 2 (2)阻力系数法\ 流体通过某一管件或阀门时的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示,这种计算局 部阻力的方法,称为阻力系数法。 即 2 . u h f (1 —7) 2 式中,E――局部阻力系数,无因次;u 在小截面管中流体的平均流速,m/ s。 由于管件两侧距测压孔间的直管长度很短?引起的摩擦阻力与局部阻力相比,可以忽略不计。因此h f'直可应用柏努利方程由压差计读数求取。 实验装置与流程 1)实验装置 实验装置如图1 —1所示。主要由水箱、管道泵,不同管径、材质的管子,各种阀门和管件,转子流量计等组成。第一根为粗糙管,第二根为光滑管。第三根不锈钢管,装有待测闸阀,用于局部阻力的测定。 1、水箱 2、管道泵 3、5、6、球阀 4、均压环7、系统排水阀8闸阀9、流量调节阀 10、排污水阀11倒U形差压计12、不锈钢管13、粗糙管14、光滑管15、转子流量计16、导压管17、温度计18、进水阀

化工课程设计心得体会

化工课程设计心得体会 篇一:化工原理课程设计心得 小结;本次化工原理课程设计历时两周,是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节,通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核,能画出工艺流程、塔板结构等图形;理解计算机辅助设计过程,利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。 在短短的两周里,从开始的一头雾水,到同学讨论,再进行整个流程的计算,再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过

程的培养,我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难,也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。 我们从中也明白了学无止境的道理,在我们所查找到的很多参考书中,很多的知识是我们从来没有接触到的,我们对事物的了解还仅限于皮毛,所学的知识结构还很不完善,我们对设计对象的理解还仅限于书本上,对实际当中事物的方方面面包括经济成本方面上考虑的还很不够。 在实际计算过程中,我还发现由于没有及时将所得结果总结,以致在后面的计算中不停地来回翻查数据,这会浪费了大量时间。由此,我在每章节后及时地列出数据表,方便自己计算也方便读者查找。在一些应用问 题上,我直接套用了书上的公式或过程,并没有彻底了解各个公式的出处及用途,对于一些工业数据的选取,也只是根据范围自己选择的,并不一定符

合现实应用。因此,一些计算数据有时并不是十分准确的,只是拥有一个正确的范围及趋势,而并没有更细地追究下去,因而可能存在一定的误差,影响后面具体设备的选型。如果有更充分的时间,我想可以进一步再完善一下的。 通过本次课程设计的训练,让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识,这对我们的继续学习是一个很好的指导方向,我们了解了工程设计的基本内容,掌握了化工设计的主要程序和方法,增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时,通过课程设计,还使我们树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风,加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。 我还要感谢我的指导老师***老师对我们的教导与帮助,感谢同学们的相互支持。限于我们的水平,设计中难免有不足和谬误之处,恳请老师批评指正。

化工原理实习心得

化工原理实习心得 化工原理实习是对化工原理知识的一个实践过程, 下面化工原理实习心得是想跟大家分享的,欢迎大家浏览。 第一篇:化工原理实习心得 在实习的过程中,自己学到了许多原先在课本上学 不到的东西,而且可以使自己更进一步接近社会,体会 到市场跳动的脉搏,如果说在象牙塔是看市场,还是比 较感性的话,那么当你身临企业,直接接触到企业的生 产与销售的话,就理性得多。因为,在市场的竞争受市 场竞争规则的约束,从采购、生产到销售都与市场有着 千丝万缕的联系,如何规避风险,如何开拓市场,如何 保证企业的生存发展,这一切的一切都是那么的现实。 于是理性的判断就显得重要了。在企业的实习过程中, 我发现了自己看问题的角度,思考问题的方式也逐渐开拓,这与实践密不可分,在实践过程中,我又一次感受 充实,感受成长。 通过安排到xxx车间进行实习,了解产品生产工艺 流程、职能部门的设置及其职能,了解企业的内部控制,在这一个多月的时间里,下到生产车间后,先了解整个 xxx生产的流程,从采购入库,到领料生产,到最后的

成品入罐,对整个车间的生产活动有了基本认识,这对 我们熟悉企业,进行实务操作打下良好基础。 其中,先前我们对xxx的生产几乎一无所知,但下 到车间之后,我们不仅了解了生产流程,还进一步了解 了xxx的生产工艺流程和用途,由于脂肪酸生产完后是直接用于公司后面的扬子石化生产,所以每个月的生产有一定的额度.而且由于季节和温度等条件的限制,机器开工的时间长度及强度也有相关的规定,另外,对一些流水 线的参观,也激发了我对如何通过新流水线的建设,对 降低生产成本的思考,于是,感受颇深的一点,要做一 名合格的会计人员,对基本、基础的作业环节是要了解的,否则,很容易让理论脱离实践. 在熟悉了车间的生产流程后,工作人员拿了以前的 交接班记录和中间产品申请单和报表等资料给我们看, 在翻看这些资料的过程中,有不懂或弄不清楚的资料, 积极向同事请教,在他们的耐心指导下,我们对车间的 整个产品检验的程序方法有了一定上的认识。 由于化工生产是不间断的,所以车间生产必须时刻有人,车间的工作人员采取四班两倒(一天白班12小时一天晚班休两天)和常白班制度.我们车间有四个人(主任,工 艺员,等)上长白班,其他人分成甲乙丙丁四个班四班两倒. 虽然我们没有正式分配,但我们都严格遵守车间的生

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