化工基础实验第一章
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第一章流体的流动与输送1、滞流(名词解释):流体流动时,流体的质点做一层滑过一层的位移,层与层之间没有明显的干扰。
(墨水在水中呈直线)湍流(名词解释):流体流动时,流体的质点有剧烈的涡动,只有靠近管壁处还保留滞留的形态。
(墨水无固定轨迹,呈絮状)2、影响流体流动类型的因素有哪些?(简答题)(1)管径(2)密度(3)粘度(4)速度雷诺数Re=dvρ/μ当Re<2000时为滞流,当2000<Re<4000时为过渡态,当Re>4000时为湍流3、流体流动过程中产生阻力的内因(根本原因):实际流体有粘度4、实验室中常用的两种流量计:(1)转子流量计(2)孔板流量计5、流体阻力实验中测量的是球形截止阀的局部阻力6、伯努利方程应用的条件:静止流体、理想流体、实际流体7、文氏管流量计的压头损失比孔板流量计的小8、伯努利实验中,测压管的测压孔开在管壁处测量的为静压强,测压管的测压孔正对水流方向时,测压管内液注的高度是静压头与动压头之和。
9、 e.g.滞流流量不变,管径缩小一倍,阻力增加16倍10、流体阻力与管长成正比,管长扩大一倍,阻力扩大一倍。
11、离心泵产生汽蚀的原因:安装高度过高。
离心泵产生气缚的原因:启动前没灌满水,离心泵有气体。
12、离心泵靠出口阀调节流量,离心泵在启动之前要关闭出口阀,先启动电机后开出口阀,离心泵关闭时先关出口阀后关闭电机。
13、旋涡气泵属于正位移泵,靠旁路调节阀调节流量,阀门全开体系流量最小,阀门全关体系流量最大。
14、连续性方程是根据物料衡算推导出来的,伯努利方程是根据能量衡算推导出来的。
15、绝对压=大气压+表压,真空度=大气压-绝对压会计算AB之间的压差16、定态流动(名词解释):流体流动的系统中,若任一截面上流体的性质(如密度、粘度等)和流动参数(如流速、压力等)不随时间而改变,此种流动称为定态流动。
17、流体的流动形态如果为滞流,摩擦阻力系数与Re有关;如果为湍流,摩擦阻力系数与Re和相对粗糙度有关。
实验一压头转换实验一、实验目的1.理解留题流动中各种能量与压头的概念及其相互转换关系,进而掌握柏努利方程;2.观察流速与压头的变化规律二、实验原理1.流体在流动时具有三种机械能,即(1)位能、(2)动能、(3)静压能。
这三种能量可以相互转换。
当管路条件(如位置高低、管径大小)改变时,他们便不断地自行转换。
如果粘度为零的理想流体,因为不存在因摩擦和碰撞而产生的机械能损失,那么同一管路的任何二个截面上尽管三种机械能彼此不一定相等,但是这三种机械能的总和是相等的。
2.对实际流体来说,则因为存在粘度,流动过程中总有一部分机械能因摩擦碰撞而损失,即转化为热能了。
而转化为热能的机械能在管路中是不能恢复的。
这样,对实际流体来说,两个截面上机械能的总和则是不相等的,两者差额就是流体在两个截面之间因摩擦和碰撞转化为热的机械能。
因此在进行机械能的衡算时,就必须讲这部分损失了的机械能加到第二个截面上面。
3.上述几种机械能都可以用测压管中的一段液体柱的高度来表示。
在流体力学中,把表示各种机械能的液体柱高度称为压头。
表示位能的称为位压头(H位);表示动能的称为动压头(H动);表示压力能的称为静压头(H静);表示已损失的机械能称为损失压头(H损)。
4.当测压管上的小孔与水流方向垂直时,测压管的液位高度(从测压孔算起)即为静压头,它反映测压点处液体的静压强大小;测压孔处液体的位压头则有测压孔的几何高度决定。
5.当测压管上的小孔正对水流方向时,测压管内液位将上升,上升的液体高度,即为测压孔处流体动压头。
它反映出该点处流体动能的大小。
这时测压管中液柱高度则为静压头和动压头之和。
6.任何两个截面之间,位压头、动压头和静压头三者总和之差即为损失压头。
它表示流体流经两个截面之间时机械能的损失。
损失压头与流体的动压头、流过的导管长度及管径有关。
其关系如下:动压头越大,通过的管子越长,则压头损失越大,而管径增大则损失压头减小。
三、实验装置实验装置由水槽、管路以及测压管三部分组成(见图1-1)。
化工基础实验(教案)第一章:化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理,包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。
1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识,包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。
第二章:实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备,如显微镜、天平、滴定管等,并讲解其正确使用方法。
2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术,包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。
第三章:溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法,包括准确称量、溶解、过滤等步骤。
3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法,包括滴定、光谱分析、色谱分析等。
第四章:化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法,包括实验现象的观察、数据的准确记录等。
4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法,包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。
第五章:典型化工实验操作5.1 实验一:酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法,并讲解实验步骤与操作技巧。
5.2 实验二:溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法,并讲解实验步骤与操作技巧。
5.3 实验三:萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法,并讲解实验步骤与操作技巧。
5.4 实验四:化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法,并讲解实验步骤与操作技巧。
5.5 实验五:物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法,并讲解实验步骤与操作技巧。
第六章:实验六:气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法,理解气体的物理性质,掌握气体的分析技巧。
6.2 实验原理介绍气体的收集方法,如排水法、排空气法等,讲解气体的分析原理,如气相色谱法、红外光谱法等。
6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤,包括气体的制备、收集、分析等,指导学生掌握操作技巧,注意安全防护。
《化工基础实验指导书》 实验一一、实验目的1.通过实验静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和伯努利方 程。
2.通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。
(测定文氏管的 孔流系数 Cv) 3.观察流体流经收缩、扩大管段时,各截面上静压之关系。
伯努利方程实验二、实验原理流动的流体具有三种机械能:位能、动能和静压能,这三种能量可以相互转化。
在没有 摩擦损失且不输入外功的情况下,流体在稳定流动中流过的各截面上的机械能总和是相等 的;在有摩擦没有外功输入时,任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。
机械能可用测压管中液柱的高度来表示。
取任意两测试点,列出能量衡算式:2 u12 P1 u2 P Z1 g Z2 g 2 hf 2 2 (1-1)式中,Z1,Z2——两测试点距基准面的高度; u1,u2——两点的流速;hf——两点的阻力损失。
对于水平测试管,Z1=Z2,则2 u12 P1 u 2 P 2 hf 2 2 (1-2)(1) 有阻力损失情况下,若 u1=u2,则 P2<P1 (2) 不考虑阻力损失的情况下,即 u1=u2=0,则 P1=P2。
其中,dE=dA=25mm,dB=dD=14mm,dC =7mm。
hf=0,若 u1 u2,则 P1<P2;静止状态下,即pa-po——截面 a 与截面 o 间的压强差,单位为 Pa,其值大小由压差计读数 R 来确定; 三、实验装置装置如图:一个液面高度保持不变的水箱,与管径不均匀的玻璃实验管连接,实验 管上取有不同的测试点。
水的流量由入口阀和出口阀门调节,出口阀关闭时流体静止。
转子流量计 E 出口阀 D C B A泵开关入口阀低位槽图 1-1 伯努利方程实验装置图四、实验步骤1.向水箱注入清洁的水至 2/3 左右。
2.检查出口阀和入口阀是否关闭。
化学化工基础实验中心管理规章制度第一章总则第一条为规范化学化工基础实验中心的管理,提高实验室的运行效率和实验人员的安全意识,制定本管理规章制度。
第二条本管理规章制度适用于化学化工基础实验中心全体工作人员。
第二章实验室安全管理第三条实验室安全管理工作是化学化工基础实验中心的重要任务,实验室安全由实验室主任负责,实验员和研究生有责任遵守实验室安全管理规定。
第四条实验室主任要制定并不断完善实验室安全管理制度、操作规程、事故处理预案等,并组织实验室人员进行安全培训,提高实验人员的安全意识。
第五条实验室使用化学品和试剂时必须按照实验室安全操作规程进行操作,禁止单独操作有毒有害物质和高风险化学品,必须有实验员或研究生在场指导。
第六条实验室设备使用前必须检查设备的安全性,禁止私自擅自操作设备,如有问题及时报告实验室主任。
第三章实验室设备管理第七条实验室设备由实验室主任负责管理,设备的借用必须提前填写借用申请表,并得到实验室主任的批准。
第八条实验室设备使用完毕后,必须按照操作规程进行设备的清洁和维护,禁止私自拆卸设备。
第九条实验室设备损坏或出现故障时,应及时上报实验室主任,并立即停止使用设备。
第四章实验室环境卫生管理第十条实验室环境卫生是实验室的基本要求之一,实验人员要保持实验室的整洁和干净。
第十一条实验室内食品和饮料严禁进入,禁止在实验室内吸烟,并保持实验室内空气清新。
第十二条实验室内产生的废弃物必须分类储存,并按规定处理,废弃物的清理工作由实验室主任负责组织。
第十三条实验室发现危险品存放不当、环境污染等问题,应及时上报实验室主任进行处理。
第五章其他第十四条对于违反本管理规章制度的行为,实验室主任有权采取相应的纪律处分措施。
第十五条对于未尽事宜,按照有关法律法规和学校规定执行。
第六章附则第十六条本管理规章制度由化学化工基础实验中心制定,经实验室负责人签字生效,实验人员应当定期学习和遵守。
第十七条本管理规章制度的解释权归化学化工基础实验中心所有。
化工原理实验指导书广西大学化学化工学院二00五年十二月1目录.................. 第一部分工程实验方法与数据处理.. (4)第一章一般工程实验方法 (4)第二章测量误差 (8)第三章实验数据的处理方法 (15)第二部分实验内容 (22)第一章演示实验 (22)实验一流体静力学实验 (22)实验二流体机械能转换实验 (27)实验三流动型态与雷诺准数测定 (31)实验四板式塔冷膜流体力学性能演示实验 (35)第二章基础实验 (36)实验一管道流动阻力的测定 (36)实验二流量计的校核 (42)实验三离心泵特性曲线的测定 (46)实验四过滤实验 (50)实验五传热实验 (55)实验六精馏实验 (61)实验七吸收实验 (67)实验八干燥实验 (75)实验九仿真实验 (80)附录 (84)(一)常用压差计指示液的密度(20℃) (84)(二)水的物理性质(摘) (84)(三)干空气的物理性质(760mmHg)(摘) (85)(四)铜—康铜热电偶温度导热电势关系 (85)(五)乙醇水溶液在常温常压下的物性数据 (86)(六)乙醇水溶液在常压下的气液平衡数据 (87)1前言化工原理与实验方法目前仍是解决化工生产问题的重要手段。
在化工领域理论研究跟不上生产发展的速度,故还存在许多无法用纯数学方法解决的问题,例如流体运动过程中的阻力系数,热量传递中的传递系数,质量传递中的传质系数等。
这些是生产设计中不可缺少的数据,但还得依赖实验手段去解决。
化工原理实验方法是使用摸拟和探索的方法。
例如用空气和水作流体可摸拟许多气体和液体的流动规律;用饱和水蒸汽作加热剂,用水或空气作冷却剂,在小型换热器内作实验,就可探索到同类大设备内的传热规律;又如在小塔内做精馏和吸收实验,同样可探索得同类大塔内的传质规律。
故实验摸索的规律可用指导生产。
正确的实验方法与电算技术相结合便成为解决问题的科学方法。
本实验指导书内容精简扼要,设备流程图简单清晰,便于学生自学。