化工原理实验装置简介

化工原理实验装置简介
化工原理实验装置简介

化工原理实验装置简介

化工原理拥有自制产权的实验装置共13项。

1、流体流动阻力测定实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,流量:0~10m3/h,管长2m,采用1151差压传感器测量阻力损失、智能仪表显示,均压环取压,性能稳定;

实验装置功能:测定直管摩擦系数与雷诺准数的关系,比较摩擦系数与雷诺准数的回归方程与经验公式;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验、化学与食品工程原理实验、流体力学实验。

2、离心泵性能曲线测定实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,涡轮流量计测流量、智能流量积算仪显示;压力传感器测压、智能液晶巡检仪显示,扬程计算准确;拉力传感器测力臂、功率,采用祖态软件联机控制;

实验装置功能:测定恒定、变转速条件下泵的有效扬程、轴功率、以及总效率与泵的有效流量之间曲线关系;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验、化学与食品工程原理实验、流体力学实验。

3、恒压过滤常数测定实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,框厚度25mm,每个框过滤面积0.024m2,框数2个,风量0.06m3/min,最大气压为0.7Mpa;

实验装置功能:测定过滤常数K、q e、τe及压缩性指数S;可进行过滤后的洗涤;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验。

4、对流给热系数测定实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,紫铜管规格:直径φ16×1.5mm,长度L=1010mm;外套玻璃管规格:直径φ112×6mm,长度L=1010mm;压力表规格:0~0.1Mpa,精密铂电阻测温、智能液晶巡检仪显示;压力传感器测压,

准确;采用祖态软件联机控制,动化程度高;

实验装置功能:测定空气或水管内对流给热系数、蒸汽在水平管外冷凝给热系数;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验、化学与食品工程原理实验、流体力学实验,也可做化工测量仪表及自动化实验。

5、吸收实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,塔径100mm,塔内装有金属丝网波纹规整填料或θ环散装填料,填料层总高度2000mm;采用水-空气、CO2体系,无污染;

采用气相色谱在线检测气相浓度,方法独特、准确;

实验装置功能:加压吸收,总体积传质系数的测定;气相色谱在线测气相浓度;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验,其它课程开放实验。

6、解吸实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料、有机玻璃塔,塔径100mm,填料层总高度2000mm;采用空气-水、CO2体系,无污染;采用气敏电极法分析液相浓度,方法独特、准确;

实验装置功能:测定总体积传质系数;学会气敏电极法测定CO2液相浓度的方法;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验。

7、精馏实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,塔内径D内=68mm,填料层高度Z=1.0m(乱堆),填料为不锈钢σ环散装填料,尺寸6mm×6mm,比表面积440m2/m3,空隙率0.7 m3/m3,堆积密度 700kg/m3,填料因子1500 m-1,采用回流比调节器调节回流比;采用祖态软件联机控制,动化程度高;

实验装置功能:测定板式精馏塔全塔效率、单板效率和填料精馏塔等板高度;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验、化学与食品工程原理实验。

8、干燥速率曲线测定实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,电加热器:4KW,干燥室:180mm×180mm×1250mm;采用称重传感器测量失水量,准确;采用孔板流量计测风量、智能流量积算仪显示,数据准确;采用祖态软件实现和计算机联机操作、控制,自动化程度高;

实验装置功能:测定在恒定干燥条件下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线;测定该物料的临界湿含量X0;

主要用途及使用方向:全校化工原理实验、化学与食品工程原理实验。

9、固体流态化实验装置

研制开发时间:2002~2003

技术指标及性能特点:主体塑钢材料,截面积A:188×20mm2,水、气双系统;铂电阻测温;

实验装置功能:测定流化曲线(Dp~u曲线)和临界流化速度;

主要用途及使用方向:化学工程及工艺专业学生化工原理实验,对其它专业开放。

10、膜分离实验装置

研制开发时间:2005年

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,功率3KW;

实验装置功能:选择不同孔径的膜来达到分离固液体系或根据分子量的不同实现分离;考察设备在运行过程中膜通量的变化和分离效果;

主要用途及使用方向:提高性实验、开放性实验。

11、演示实验装置

1、流体流型(雷诺数)演示

研制开发时间:2005年

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,功率:750W

实验装置功能:观察流体在管内流动的两种不同流型,测定临界雷诺数;

主要用途及使用方向:化工专业学生演示实验。

2、流体机械能分布及其转换

研制开发时间:2005年

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,

实验装置功能:深对能量转化概念的理解,观察流体流经收缩、扩大管段时,各截面上静压变化;

主要用途及使用方向:化工专业学生演示实验。

3.塔模型演示实验

研制开发时间:2005年

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,有机玻璃筛板塔;泡澡塔;浮阀塔

实验装置功能:观察筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的塔板操作情况。改变不同的气速,演示各种气速时的运行状况;主要用途及使用方向:化工专业学生演示实验。

4.旋风分离演示实验

研制开发时间:2005年

技术指标及性能特点:主体不锈钢材料,

实验装置功能:观察旋风分离现象;分离不同粒径的固体;主要用途及使用方向:化工专业学生演示实验。

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。

化工原理实验装置图

2.二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图(见图四) 图四二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图 1- CO2流量计;2- CO2瓶减压阀;3- CO2钢瓶;4-吸收用空气流量计;5- 吸收用气泵;6、8-喷头; 7、19- 水箱放水阀;9- 解吸塔;10- 解吸塔塔底取样阀;11- 解吸液储槽;12、15- U型管液柱压强计;13- 吸收液流量计;14-解吸液液泵;16- 吸收液储槽;17- 吸收塔;18- 吸收塔塔底取样阀;20- 解吸液流量计;21- 吸收液液泵;22-空气流量计;23- 空气旁通阀;24- 风机

2.离心泵性能测定流程示意图见图一、仪表面板示意图见图二: 图一离心泵性能测定流程示意图 1-水箱;2-泵入口真空表控制阀;3-离心泵;4-流量调节阀;5-泵出口压力表控制阀;6-泵入口真空表;7-泵出口压力表;8-涡轮流量计;9-灌泵入口; 10-灌水控制阀门;11-排水阀;12-底阀 图二设备面板示意图

四、实验装置的基本情况 1.实验装置流程示意图(如图一所示): 图-1 实验装置流程示意图 1-调速器;2-电动搅拌器;3、5、6、7、9、16-阀门;4-虑浆槽;8-压力表;10-泥浆泵;11-后滤液入口阀;12-前滤液入口阀;13-后滤液出口阀;14-前滤液出口阀; 15-滤液槽; 17-过滤机组;18-压紧装置;19-反洗水箱;

1.实验设备流程图(如图一所示): 图一精馏实验装置流程图 1-储料罐;2-进料泵;3-放料阀;4-料液循环阀;5-直接进料阀;6-间接进料阀;7-流量计;8-高位槽;9-玻璃观察段;10-精馏塔;11-塔釜取样阀;12-釜液放空阀;13-塔顶冷凝器;14回流比控制器;15-塔顶取样阀;16-塔顶液回收罐;17-放空阀;18-塔釜出料阀;19-塔釜储料罐;20-塔釜冷凝器;21-第六块板进料阀;22-第七块板进料阀;23-第八块板进料阀;T1-T12-温度测点

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

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。

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

生物技术工程实验室建设

2007-2010年中央与地方共建高等学校共建专项资金项目 生物技术工程实验室建设 可行性论证报告 重庆科技学院 生物系 二○○七年六月二十日

一、总论 1、学科基本情况 原化学与生物工程学院是一个多学科及交叉学科并存的综合性学院,有化学与化学工程、生物技术、环境科学三个一级学科,以及交叉学科覆盖了全院八个专业:化学工程与工艺、应用化学、精细化工、工业分析、商品质量检测、生物制药、制药工程、环境工程,其中已有化学工程与工艺、应用化学两个本科专业。07年3月学校完成了学科专业结构布局调整,进行资源重组,由原来的化学与生物工程学院,新组建成立了化学化工学院和生物系。生物系现有15人,副教授1人,讲师7人,助教4人,全部具有硕士学位,其中博士5人。现有生物制药、制药工程两个专业,2001年以来形成了以能力培养为主线,以基础知识的传授和学习能力的培养、工程观念和创新能力的培养为两个教学重心。全面体现“厚基础、宽口径、重实践、高素质、创造性”整体思路,突出本专业在新药研究与开发方面所形成的特色。 2、实验室现状 化学化工实验室始建于1950年,经过五十六年的发展与建设,特别是经过2004、2005年中央与地方共建基础化学实验室及化工原理实验室的建设,生物系和化学化工学院现共有:制药工程实验室、微生物实验室、生化技术实验室、化工原理实验室、化工仿真实验室、基础化学实验室、化学工程与工艺实验室等实验室,拥有包括高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收仪、紫外分光光度仪、红外光谱仪、元素分析仪、发射光谱仪等贵重精密仪器,设备总价值505多万元设备。 3、建设概况 (1)概况 项目名称:生物技术工程实验室建设 项目类型:仪器设备购置 项目需要的投入总额:1200万元。其中对中央财政专项资金的最低需求960万元。 (2)预期目标: 为了全面贯彻落实教育部、财政部《关于实施高等学校本科教学教学质量与教学改革工程的意见》文件精神,集中力量有效提升专业实验室的水平,保证本科教学质量,对2千多平方米的教学实验设备进行整体建设,推进实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。 ①该项目建设完成后,“生物技术工程实验室”的设备档次、规模、台套数满足“质量工程”的要求,增加了设计性、综合性、创新性实验内容,使实验开出率达到100%、设备利用率90%以上,全面提高本科实验教学质量,使学生的综合素质和实践能力得到培养和锻炼;该项目建设完成后,可进一步加强产学研密切合作,与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地,培养出一大批社会需要的适用人才。

化工原理实验答案

(一)流体流动阻力测定 1.是否要关闭流程尾部的流量调节 不能关闭流体阻力的测定主要是根据压头来确定的;尾部的流量调解阀;起的作用是调解出流量;由于测试管道管径恒定;根据出流量可以确定管道内流体流速;而流速不同所测得的阻力值是不同的;这个在水力计算速查表中也有反映出的。你在实际测试的时候是要打开流量调解阀的;肯定在尾部会有一个流量计;当出溜一段时间后; 管内流体流态稳定后;即可测试。在测试前;校核设备和仪表时;流量调解阀是关闭的; 当测试时肯定是打开的 2.怎样排除管路系统中的空气?如何检验系统内的空气已经被排除干净? 答:启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后,打开U形管顶部的阀门,利用空气压强使U形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。 3.本实验用水为工作介质做出的λ-Re曲线,对其它流体能否使用?为什么? 答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、、变化。 4.在不同设备上 ( 包括不同管径 ) ,不同水温下测定的λ~ Re 数据能否关联同一条曲 答:一次改变一个变量,是可以关联出曲线的,一次改变多个变量时不可以的。 5.如果测压口,孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响? 没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响. (二)离心泵特性曲线的测定 1.为什么离心泵启动时要关闭出口阀门? 答:防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线,当Q=0时N最小,电动机输出功率也最小,不易被烧坏。 2.为什么启动离心泵前要向泵内注水?如果注水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什 么原因? 答:为了防止打不上水、即气缚现象发生。如果注水排完空气后还启动不起来。①可能是泵入口处的止逆阀坏了,水从管子又漏回水箱。②电机坏了,无法正常工作。 3.为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其它 方法调节泵的流量? 答:调节出口阀门开度,实际上是改变管路特性曲线,改变泵的工作点,可以调节其流量。这种方法优点是方便、快捷、流量可以连续变化,缺点是阀门关小时,增大流动阻力,多消耗一部分能量、不很经济。也可以改变泵的转速、减少叶轮直径,生产上很少采用。还可以用双泵并联操作。 4.离心泵启动后,如果不开出口阀门,压力表读数是否会逐渐上升?为什么? 答:不会,也就能升到额定扬程的1.1至1.3倍。二力平衡 5.正常工作的离心泵,在其进口管上设置阀门是否合理,为什么? 答:不合理,因为水从水池或水箱输送到水泵靠的是液面上的大气压与泵入口处真空度产生的压强差,将水从水箱压入泵体,由于进口管,安装阀门,无疑增大这一段管路的阻力而使流体无足够的压强差实现这一流动过程。

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)

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

化工原理实验习题答案

1、填料吸收实验思考题 (1)本实验中,为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答:保证塔内液面,防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度,m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下,管道压力降(h-)值较小,可忽略不计,因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。 (2)测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答:是确定最适宜操作气速的依据 (3)测定Kxa 有什么工程意义 答:传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 (4)为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制 (5)当气体温度和液体温度不同时,应用什么温度计算亨利系数 答:液体温度。因为是液膜控制,液体影响比较大。

2对流给热系数测定 1. 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负荷增大,冷凝压力升高,从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高,还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入,和空气的质量。 3.答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了热阻,降低传热速率。 在外管最低处设置排水口,及时排走冷凝水。 4.答:靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答:基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4,当蒸汽压强增加时,r 和△t均增加,其它参数不变,故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大,所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机。 2、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。 3、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的。 4、当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 5、不合理,安装阀门会增大摩擦阻力,影响流量的准确性 6、本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。由离心泵的基本方程简化式可以看出离心泵的压头,流量、效率均与液体的密度无关,但泵的轴功率随流体密度增大而增大即:密度增大N增大,又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。 4、流体流动阻力的测定 1、是的,因为由离心泵特性曲线知,流量为零时,轴功率最小,电动机负荷最小,不会过载烧毁线圈。 2、在流动测定中气体在管路中,对流动的压力测量产生偏差,在实验中一定要排出气体,让流体在管路中流动,这样流体的流动测定才能准确。当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。

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:

化工原理传热实验步骤及内容

实验四传热实验 、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) 学会给热系数测定的实验数据处理方法。 (3) 观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。 (4) 掌握热电阻测温的方法。 (5) 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 二、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。如图(4 - 1)所示,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。 图4-1间壁式传加程示意图 达到传热稳定时,有 Q -—爲)=卿/■沖仏一人.) -%4(丁-為)輛-场血(斥-咖 式中:Q —传热量,J / s ; m —热流体的质量流率,kg / s C PI—热流体的比热,J / (kg ? C); T i —热流体的进口温度,C; T2 —热流体的出口温度,C; m —冷流体的质量流率,kg / s (4-1 ) T

C p2 —冷流体的比热,J /(kg ? C ); 11 —冷流体的进口温度,C; t2 —冷流体的出口温度,C; 2 :-1 —热流体与固体壁面的对流传热系数,W / (m C ); A—热流体侧的对流传热面积,m; ";| —热流体与固体壁面的对数平均温差,C; 2 :-2 —冷流体与固体壁面的对流传热系数,W / (m C );A—冷流体侧的对流传热面积,m; |f\ —固体壁面与冷流体的对数平均温差,C; K —以传热面积A为基准的总给热系数,W / (m 2C); —冷热流体的对数平均温差,C; 热流体与固体壁面的对数平均温差可由式(4—2)计算, —[「J (4 - 2)亠4 一5 式中:T1 —热流体进口处热流体侧的壁面温度,C; TA2 —热流体出口处热流体侧的壁面温度,C。 固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式(4—3)计算, r - :(4 —3) In切7 式中:t wi —冷流体进口处冷流体侧的壁面温度,C; t W2 —冷流体出口处冷流体侧的壁面温度,C。 热、冷流体间的对数平均温差可由式( 4 —4)计算, 当在套管式间壁换热器中,环隙通以水蒸气,内管管内通以冷空气或水进行对流传热系数测定实验时,则由式(4—1)得内管内壁面与冷空气或水的对流传热系数, 叫*-片) (4-5) 实验中测定紫铜管的壁温t wi、t w2;冷空气或水的进出口温度t l、t2;实验用紫铜管的 (4-4 )

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

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

化工原理实验—吸收

化工原理实验—吸收 一、实验目的 1.了解填料吸取塔的结构和流程; 2.了解吸取剂进口条件的变化对吸取操作结果的阻碍; 3.把握吸取总传质系数Kya 的测定方法 4. 学会使用GC 二、实验原理 吸取操作是分离气体混合物的方法之一,在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。因而,气体出口浓度y2是度量该吸取塔性能的重要指标,但阻碍y2的因素专门多,因为吸取传质速率NA 由吸取速率方程式决定。 (一). 吸取速率方程式: 吸取传质速率由吸取速率方程决定 : m y A y aV K N ?=填 或 m y A y A K N ?= 式中: Ky 气相总传系数,mol/m3.s ; A 填料的有效接触面积,m2; Δym 塔顶、塔底气相平均推动力, V 填 填料层堆积体积,m3; Kya 气相总容积吸取传质系数,mol/m2.s 。 从前所述可知,NA 的大小既与设备因素有关,又有操作因素有关。

(二).阻碍因素: 1.设备因素: V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。然而,一旦填料塔制成,V 填就为一定值。 2.操作因素: a .气相总容积吸取传质系数Kya 按照双膜理论,在一定的气温下,吸取总容积吸取传质系数Kya 可表示成: a k m a k a K x y y +=11 又有文献可知:a y G A a k ?=和b x L B a k ?=,综合可得 b a y L G C a K ?=,明显Kya 与气体流量及液体流量均有紧密关系。 比较a 、b 大小,可讨论气膜操纵或液膜操纵。 b .气相平均推动力Δym 将操作线方程为:22)(y x x G L y +-=的吸取操作线和平稳线方程为:y =mx 的平稳线在方格纸上作图,从图5-1中可得知: 2 12 1ln y y y y y m ???-?= ? 图5-1 吸取操作线和平稳线 其中 ;11*111mx y y y y -=-=?,22* 2 22mx y y y y -=-=?,另外,从图5-1中还可看出,该塔是塔顶接近平稳。 (三). 吸取塔的操作和调剂: 吸取操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上,或组分的回收率η上。在低浓度气体吸取时,回收率η可近似用下式运算:

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

化工原理实验指导书

化工原理实验指导书 目录

实验一流体流淌阻力的测定 (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) 实验五填料塔吸取实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14) 雷诺实验 (16) 实验一流体流淌阻力的测定 一、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λ与雷诺数Re 的关系。 二、差不多原理 由于流体具有粘性,在管内流淌时必须克服内摩擦力。当流体呈湍流流淌时,质点间不断相互碰撞,引起质点间动量交换,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淌的阻力。在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式,可得: ΔP f =ΔP L —两侧压点间直管长度(m) d —直管内径(m) λ—摩擦阻力系数 u —流体流速(m/s ) ΔP f —直管阻力引起的压降(N/m 2 ) μ—流体粘度(Pa.s ) ρ—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ΔP f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分不求出λ和Re ,在双对数坐标纸上绘出λ~Re 曲线 。 三、实验装置简要讲明 水泵将储水糟中的水抽出,送入实验系统,第一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淌的阻力,经回流管流回储水槽,水循环使用。 被测直管段流体流淌阻力△P 可依照其数值大小分不采纳变压器或空气—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,观擦数字外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-水倒置U 型管内两液柱的高度差不为0,则讲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,一样测15~20组数,建议当流量读数小于300L/h 时,用空气—水倒置U 型管测压差ΔP 。 5、待数据测量完毕,关闭流量调剂阀,切断电源。 五、使用实验设备应注意的事项: 2 2u d L P h f f ?=?= λ ρ 2 2u P L d f ??= ρλμ ρ du = Re

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