化工原理实验教材
化工原理 第三章教材

(1) 该降尘室的含尘气体处理能力,m3/s;
(2) 若在该降尘室中均匀设置 9 块水平隔板,则含尘气 体的处理能力为多少 m3/s?
B、增稠器----分离悬浮液(连续生产过程)
① 干扰沉降:相邻颗粒的运动改变了原来单个颗粒周 围的流场,颗粒沉降相互干扰
② 壁效应:壁面,底面处曳力 ↓ ③ 颗粒形状:
例 5-1 颗粒大小测定 已测得密度为 ρp = 1630kg/m3 的塑料珠在 20℃ 的 CCl4 液体中的 沉降速度为 1.70×10-3m/s,20℃时CCl4 的密度ρ=1590kg/m3,粘度 μ=1.03×10-3Pa/s,求此塑料珠的直径
A、受力分析
重力:Fg
mg
6
d
3 p
p
g
浮力:
Fb
m
p
g
6
d
3 p
g
曳力: Fd
Ap
1 u2
2
B、重力沉降的几个阶段
1. 沉降的加速阶段:
设初始速度为0,根据牛顿第二定律:
Fg
Fb
Fd
m du
d
0
du
(p
)g
3
u2
d
p
4d p p
2. 沉降的等速阶段
u Fd
, du
d
某一时刻,du d
悬浮液在任何设备内静置,均会发生沉降过程,其中固体颗粒在 重力作用下沉降与液体分离
➢ 工作原理: ➢ 沉降的两个阶段: 上部----自由沉降 下部----干扰沉降
化工原理实验教材

雷诺演示实验一、实验目的1 观察流体流动时的不同流动型态2 观察层流状态下管路中流体的速度分布状态3 熟悉雷诺准数(Re)的测定与计算4 测定流动型态与雷诺数(Re)之间的关系及临界雷诺数二、实验原理流体在流动过程中由三种不同的流动型态,即层流、过渡流和湍流。
主要取决于流体流动时雷诺数Re的大小,当Re大于4000时为湍流,小于 2000 时为层流,介于两者之间为过渡流。
影响流体流动型态的因素,不仅与流体流速、密度、粘度有关,也与管道直径和管型有关,其定义式如下:1.1-1式中:d 管子的直径mu 流体的速度m/sρ 流体的密度kg/m 3μ流体的粘度 Pa· s三、实验装置雷诺演示实验装置如图1.1所示,其中管道直径为20 mm。
图1.1 雷诺演示实验装置图1—有机玻璃水槽;2 —玻璃观察管;3 —指试液;4,5 —阀门;6 —转子流量计四、实验步骤1 了解实验装置的各个部件名称及作用,并检查是否正常。
2 打开排空阀排气,待有机玻璃水槽溢流口有水溢出后开排水阀调节红色指示液,消去原有的残余色。
3 打开流量计阀门接近最大,排气后再关闭。
4 打开红色指示液的针形阀,并调节流量(由小到大),观察指示液流动形状,并记录指示液成稳定直线,开始波动,与水全部混合时流量计的读数。
5 重复上述实验3~5次,计算Re临界平均值。
6 关闭阀1、11,使观察玻璃管6内的水停止流动。
再开阀1,让指示液流出1~2 cm 后关闭1,再慢慢打开阀9,使管内流体作层流流动,观察此时速度分布曲线呈抛物线形状。
7 关闭阀1、进水阀,打开全开阀9排尽存水,并清理实验现场。
五、数据处理及结果分析1 实验原始数据记录见下表:序号 1 2 3 4 5 6q(l/h)U(m/s)Re2 利用Re的定义式计算不同流动型态时的临界值,并与理论临界值比较,分析误差原因。
六、思考题1雷诺数的物理意义是什么?2 有人说可以只用流体的流速来判断管中流体的流动型态,当流速低于某一数值时是层流,否则是湍流,你认为这种看法对否?在什么条件下可以只用流速来判断流体的流动型态?柏努利方程演示实验一、实验目的1 掌握流体流动中各种能量或压头的定义及其相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。
化工原理第五版教材电子版

化工原理第五版教材电子版简介《化工原理第五版教材电子版》是一本介绍化工原理的权威教材。
本教材对化工工程相关的基础知识进行了详细的介绍,包括化学平衡、物质的物态转变、化工热力学等核心内容。
本文档将为读者带来化工原理第五版教材的内容概述,让读者对该教材有一个初步的了解。
第一章:建立化工系统的基本概念和原则在第一章中,我们将介绍建立化工系统的基本概念和原则。
首先,我们将讨论化工系统的定义,以及化工系统与其他工程系统的区别。
我们还将学习化工系统的基本元素,包括原料、中间产品和最终产品。
此外,我们还将介绍化工系统的物质转化过程,以及在建立化工系统时应遵循的原则。
第二章:化学平衡第二章将介绍化学平衡的概念和原理。
我们将学习如何使用平衡常数来描述化学反应的平衡状态。
通过平衡常数的计算,我们可以预测反应的方向和平衡位置。
在本章中,我们还将学习如何解决平衡常数的计算问题,并探讨有关反应速率和平衡的关系。
第三章:化学反应速率和平衡在第三章中,我们将深入研究化学反应速率和平衡之间的关系。
我们将探讨影响化学反应速率的因素,包括温度、浓度、催化剂等。
我们还将学习如何使用反应速率方程来描述化学反应的速率,并介绍如何用实验数据来确定反应速率方程中的速率常数。
最后,我们将讨论化学反应平衡的条件和影响因素。
第四章:质量守恒和物质平衡第四章将介绍质量守恒和物质平衡的基本原理。
我们将学习如何建立质量守恒方程,并通过质量守恒方程解决不同情况下的物质平衡问题。
本章还将讨论物质平衡的应用,如化学反应过程中的物质平衡和多组分物质平衡。
第五章:能量守恒和能量平衡第五章将介绍能量守恒和能量平衡的基本原理。
我们将学习如何建立能量守恒方程,并通过能量守恒方程解决不同情况下的能量平衡问题。
本章还将讨论能量平衡的应用,如化学反应过程中的能量平衡和热工设备的能量平衡。
第六章:物态转变和相平衡第六章将介绍物态转变和相平衡的基本原理。
我们将探讨物质的物态转变过程,包括汽液平衡、固液平衡和固气平衡等。
化工原理实验教材

化工原理实验教材武汉科技大学化学工程与技术学院2003年目录实验一流体静力学演示实验 (1)实验二流体机械能转换实验——柏努利方程演示 (4)实验三雷诺数的测定与流型观察 (7)实验四管内流体流动阻力的测定 (9)实验五离心泵性能实验——离心泵特性曲线的测定 (12)试验六离心泵汽蚀、气缚的演示实验 (16)试验七传热实验 (19)试验八板式精馏塔的操作及塔板效率实验 (25)试验九吸收实验 (29)试验十填料塔流体力学特性实验 (34)试验十一板式塔演示实验 (37)试验十二干燥实验 (39)实验一流体静力学演示实验实验目的1.通过本实验的演示,加强对静力学概念的理解;2.掌握U型管压力计测量压力的使用方法;3.了解U型管压力计中不同指示液对读数的影响;基本原理⒈压力:流体垂直作用于单位面积上的力称为压强,工业上习惯称为压力。
常用压力表所示读数,即表压力(表压),并非表内压力的实际值,即绝对压力(绝压),而是表内压力比表外大气压力高出的值。
两者关系为:表压= 绝压—大气压。
真空表的读数为大气压比所测压力的实际值高出的值,称为真空度(负压)。
两者关系为:真空度= 大气压—绝压。
2.U形管压差计:U形管压差计是利用流体静力学平衡原理测流体静压力的仪器,为连通器应用的实例之一。
其读数的方法以图3.1-a 和3.1- b两种情况为例:(a) (b)图1.1流体静力学平衡示意图图1.1— a 表示容器内为正压,其绝对压力gRP P a ρ+=图1.1— b 表示容器内为负压,其绝对压力gRP P a ρ-=其中:P ——绝对压力,2m N ;aP ——大气压,2m N ;gR ρ——表压,2m N ;ρ——指示液密度,3m kg ;R ——液位差,m ;g ——重力加速度,2s m .若将图示中指示液改为密度为a ρ 或b ρ 、c ρ…… 的液体,则有===c c b b a a R R R ρρρ……若已知a ρ,则可求出b ρ、c ρ……实验装置(如图1.2)图1.2 静力学实验装置实验步骤1.打开阀门D,使大、小水箱内压力等于大气压。
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实验一 雷诺演示实验一、 实验目的1. 了解流体圆管内的流动形态及其与雷诺数Re 的关系;2. 观察流体在圆管内作稳定层流及湍流两种情况下的速度分布及湍流时壁面处的层流内层;3. 观察并测定流动形态发生临界变化时流量、流速与雷诺数。
二、 实验原理雷诺数μρdu =Re ,一般情况下Re <(2000~3000)时,流动形态为层流,Re >4000时,流动形态为湍流。
μπρμπρπμρd q d du d du 44141Re =∙∙==测定流体1升水所需时间,计算出q ,然后可计算出对应的Re 。
三、 实验装置在1700⨯500⨯500mm 的玻璃水箱内安装有一根内径为28mm 、长为1450mm 的长玻璃管,玻璃管进口做成喇叭形以保证水能平稳的流入管内,在进口端中心处插入注射针头,通过小橡皮管注入显色剂——红墨水。
水由水箱底部进入,并从上部溢流口排出,管内水流速可由管路下游的阀门控制。
本装置玻璃水箱主体由15mm的钢化玻璃粘接而成,所连接上下水管道均有不锈钢材质,下边的轮为能承重的加强轮,在做实验时,需要将轮刹车。
本实验其他设施:水、红墨水、秒表:1块、量筒:1000ml 1个四、实验步骤与现象观察1.开启上下阀门至溢流槽出现溢流。
2.缓和开启实验玻璃管出口阀门,为保证水面稳定,应维持少量溢流。
3.徐徐打开显示剂橡皮管上夹管,调整显示剂流速与管内水流速一致,观察显示剂流线,并记录一定时间内通过的水量和水温。
4.自小到大再自大到小调节流量,计算流型转变的临界雷诺数。
5.观察层流和湍流时速度分布侧形的差别。
6.观察湍流时壁面处的层流内层。
五、注意事项1.由于红墨水的密度大于水的密度,因此为使从给针头出来的红墨水线不发生沉降,需要红墨水用水稀释50%左右。
2.在观察层流流动时,当把水量调得足够小的情况下(在层流范围),禁止碰撞设备,甚至周围环境的震动、以及水面风的吹动均会对线型造成影响。
为防止上水时造成的液面波动,上水量不能太大,维持少量溢流即可。
伯努利方程实验

化工原理实验(2010年国防工业出版社出版的图书):本书为化工原理实验教材,内容包括化工实验数据的测量及处理、化工实验常用参数测量技术、化工原理基础实验、演示实验、计算机处理实验数据及实验仿真、化工原理实验常用仪器仪表这六部分。
其中,化工原理基础实验包括流体阻力测定实验、流量计标定实验、离心泵性能测定实验、过滤实验、传热实验、精馏实验、气体的吸收与解析实验、干燥实验。
演示实验包括伯努利方程实验、雷诺实验、旋风分离器性能演示实验、边界层演示实验和筛板塔流体力学性能演示实验。
计算机处理实验数据及实验仿真,包括应用Excel 进行数据和图表处。
目录:绪论1第一章化工实验数据误差分析及数据处理31. 1实验数据的误差分析31. 1. 1测量误差的基本概念31. 1. 2间接测量值的误差传递61. 1. 3实验数据的有效数字与记数法101. 2实验数据处理111. 2. 1列表法121. 2. 2图示(解)法131. 2. 3数学模型法15第二章化工参数测量及常用仪器仪表292. 1温度测量292. 1. 1热膨胀式温度计292. 1. 2热电偶式温度计332. 1. 3热电阻式温度计352. 1. 4温度计的校验和标定362. 2压力测量372. 2. 1液柱压力计382. 2. 2弹性压力计402. 2. 3压强(或压强差)的电测方法42 2. 2. 4压力计的校验和标定432. 3流量测量432. 3. 1差压式流量计432. 3. 2转子流量计462. 3. 3涡轮流量计482. 3. 4流量计的校验和标定50第三章化工原理基础实验51实验一流体阻力测定实验51实验二流量计标定实验60实验三离心泵性能测定实验65实验四过滤实验71实验五传热实验77实验六精馏实验86实验七气体的吸收与解析实验94实验八干燥实验100第四章化工原理演示实验106实验一伯努利方程实验106实验二雷诺实验109实验三旋风分离器性能演示实验111实验四边界层仪演示实验112实验五筛板塔流体力学性能演示实验114 第五章计算机处理实验数据及仿真实验116 第一节用Excel 处理实验数据116第二节用Origin 处理实验数据128第三节仿真实验132附录化工原理实验常用测试仪器135参考文献142。
化工原理实验讲义

实验一 单相流动阻力测定一、实验内容1.测定给定管路内流体流动的直管摩擦系数λ及其与雷诺数Re 之间的关系曲线; 2.测定给定管路内阀门的局部阻力系数ξ。
二、实验目的1.掌握直管摩擦阻力、直管摩擦系数的测定方法及其工程意义,学会用量纲分析法规划实验; 2.掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数之间的关系及其变化规律,学会用双对数坐标纸绘图; 3.学习U 管压差计、压差传感器测量压差、流量计测量流量的方法; 4.学习局部阻力系数的测定方法。
三、实验原理流体管路是由直管、阀门、管件(如三通、弯头、大小头等)等部件组成。
实际流体具有粘性,流体在管路中流动时,由于流体本身的内摩擦和流动过程中产生的涡流,将导致一定的机械能损失,宏观上表现为流体流动过程中有阻力。
流体在直管中流动时所受到的阻力称为直管阻力(或沿程阻力),它所产生的机械能损失称为直管阻力损失。
流体流经各种阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力损失。
在化工过程设计中,流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。
1.直管摩擦系数λ与雷诺数关系Re 的测定流体在水平的均匀管道中作稳定流动时,被测管道两截面间的阻力损失h f 表现为压强的降低,即:ρρp p p h f ∆=-=21 (1-1)影响阻力损失的因素很多,为减少实验工作量,降低实验实施难度,可采用量纲分析法来规划实验(量纲分析法参阅有关教材)。
由量纲分析法可以导出阻力损失的统一表达式(范宁公式):22u d l h f λ= (1-2)由式(1-1)和(1-2):22u p l d ∆=ρλ (1-3)而, μρdu =Re (1-4)λ是Re 和相对粗粗度ε/d 的函数,可表示为: ()dελRe,Φ= (1-5)对于给定的管路,λ~Re 关系可以由实验测定。
2.局部阻力系数ξ的测定局部阻力通常用当量长度或局部阻力系数法来表示。
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基本原理及其流动规律解决关问题。以
图1-1为煤气洗涤装置为例来说明: 流体动力学问题:流体(水和煤气)
在泵(或鼓风机)、流量计以及管道中 流动等;
流体静力学问题:压差计中流体、 水封箱中的水
图1-1 煤气洗涤装置
1.1 概述
确定流体输送管路的直径, 计算流动过程产生的阻力和 输送流体所需的动力。
根据阻力与流量等参数 选择输送设备的类型和型号, 以及测定流体的流量和压强 等。
流体流动将影响过程系 统中的传热、传质过程等, 是其他单元操作的主要基础。
图1-1 煤气洗涤装置
1.1.1 流体的分类和特性
气体和流体统称流体。流体有多种分类方法: (1)按状态分为气体、液体和超临界流体等; (2)按可压缩性分为不可压流体和可压缩流体; (3)按是否可忽略分子之间作用力分为理想流体与粘
化工原理完整教材课件
第一章 流体流动
Fluid Flow
--内容提要--
流体的基本概念 静力学方程及其应用 机械能衡算式及柏努 利方程 流体流动的现象 流动阻力的计算、管路计算
1. 本章学习目的
通过本章学习,重点掌握流体流动的基本原理、管 内流动的规律,并运用这些原理和规律去分析和解决流 体流动过程的有关问题,诸如:
气体的密度必须标明其状态。 纯气体的密度一般可从手册中查取或计算得到。当压
强不太高、温度不太低时,可按理想气体来换算:
(1-3)
式中
p ── 气体的绝对压强, Pa(或采用其它单位); M ── 气体的摩尔质量, kg/kmol;
性流体(或实际流体); (4)按流变特性可分为牛顿型和非牛倾型流体;
流体区别于固体的主要特征是具有流动性,其形状随容器形状 而变化;受外力作用时内部产生相对运动。流动时产生内摩擦从而 构成了流体力学原理研究的复杂内容之一
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雷诺演示实验一、 实验目的1观察流体流动时的不同流动型态2观察层流状态下管路中流体的速度分布状态3熟悉雷诺准数(Re )的测定与计算4测定流动型态与雷诺数(Re )之间的关系及临界雷诺数二、 实验原理流体在流动过程中由三种不同的流动型态, 即层流、过渡流和湍 流。
主要取决于流体流动时雷诺数 Re 的大小,当Re 大于4000时为 湍流,小于2000时为层流,介于两者之间为过渡流。
影响流体流动 型态的因素,不仅与流体流速、密度、粘度有关,也与管道直径和管 三、实验装置雷诺演示实验装置如图1.1所示,其中管道直径为20 mm型有关,其定义式如下:Re 二dap式中:d 管子的直径 mu 流体的速度m/sp流体的密度 3 kg/m 流体的粘度 Pa • si.i-i图1.1雷诺演示实验装置图1 —有机玻璃水槽;2 —玻璃观察管;3 —指试液;4 ,5 —阀门;6 —转子流量计四、实验步骤1 了解实验装置的各个部件名称及作用,并检查是否正常。
2打开排空阀排气,待有机玻璃水槽溢流口有水溢出后开排水阀调节红色指示液,消去原有的残余色。
3打开流量计阀门接近最大,排气后再关闭。
4打开红色指示液的针形阀,并调节流量(由小到大),观察指示液流动形状,并记录指示液成稳定直线,开始波动,与水全部混合时流量计的读数。
5重复上述实验3〜5次,计算Re临界平均值。
6关闭阀1、11,使观察玻璃管6内的水停止流动。
再开阀1,让指示液流出1〜2 cm后关闭1,再慢慢打开阀9,使管内流体作层流流动,观察此时速度分布曲线呈抛物线形状。
7关闭阀1、进水阀,打开全开阀9排尽存水,并清理实验现场。
五、数据处理及结果分析1实验原始数据记录见下表:2利用Re的定义式计算不同流动型态时的临界值,并与理论临界值比较,分析误差原因。
六、思考题1雷诺数的物理意义是什么?2有人说可以只用流体的流速来判断管中流体的流动型态,当流速低于某一数值时是层流,否则是湍流,你认为这种看法对否?在什么条件下可以只用流速来判断流体的流动型态?柏努利方程演示实验一、实验目的1掌握流体流动中各种能量或压头的定义及其相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。
2观察静压头、位压头、动压头相互转换的规律。
二、基本原理不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件的变化,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。
对于实际流体,由于存在内摩擦,流体在流东时总有一部分机械能损耗。
以上机械能均可用测压管中的液柱高度表示。
当测压孔正对流体流动方向时测压管中的液柱高度为动压头和静压头之和,测压孔处流体的位压头由测压孔的几何高度确定。
三、实验装置图柏努利方程实验装置如图1.2所示。
图1.2柏努利方程实验装置图1 —高位水槽;2 —玻璃管;3 —测压管;4 —循环水槽;5 —阀门;6 —循环水泵四、实验步骤1检查装置阀位是否正常。
2开动电机,启动泵。
3阀5开度一定时,转动测压手柄,观察各测压管内液位高度有无变化。
4观察各测压管内液位高度是否相同。
5关闭所有阀门,停机。
五、思考题1关闭阀5时,旋转各测压管的手柄,液位高度有无变化?这一现象说明什么?这一高度的物理意义又是什么?2关闭阀5时,各测压管内液位高度是否相同,为什么?3阀5开度一定时,转动测压手柄,各测压管内液位高度有何变化?变化的液位表示什么?流体流动阻力系数的测定一、实验目的1学习管路阻力损失(h f )、管路摩擦系数(入)、管件局部阻力系数(Z的测定方法,并通过实验了解它们的变化规律,巩固对流体阻力基本理论的认识。
2 了解与本实验有关的各种流量测量仪表、压差测量仪表的结构特点和安装方式,掌握其测量原理,学会正确使用;3学习对数坐标纸的用法。
二、实验原理由于流体粘性的存在,流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦,从而导致阻力损失。
根据柏努利方程,对于直管而言,其路阻力损失为:刀h f =△ P / p ,又因为△ P / p有如下表达式:式中:d管子的直径mu流体的速度m/sp流体的密度kg/m 3l管道的长度m入阻力系数通过上述表达式可以求得直管的阻力系数入,对于弯管而言,用Z代替(入?l/d)即可。
三、实验流程图流体流动阻力系数测定实验流程图如1.3 ,其中直管长度为1 m 管道直径为8 mm,相对粗糙度e /d=0.025。
四、实验步骤1关闭控制阀,打开二个平衡阀,引水、灌泵排气,启动泵。
2系统排气(1)总管排气:先将控制阀开足,然后再关闭,重复三次,目的为了使总管中的部分气体被排走,然后打开总管排气阀,开足后再关闭,重复三遍。
(2)引压管排气:依次分别对4个放气阀,开、关重复三次。
(3)压差计排气:关闭二个平衡阀,依次分别打开4个放气阀,此时眼睛要注视着U型压差计中的指示剂液面的上升,防止指示剂冲出,开、关重复三次。
3该系统的流量计量采用转子流量计,由于Re在充分湍流区时,入〜Re的关系是水平线,所以在大流量时少布点,而Re在比较小时,入〜Re的关系是曲线,所以小流量时多布点。
调流量计,流量从小到大改变十次(概数)并依次读取压差计读数。
4重复实验步骤3,观测压差计读数随流量计读数的变化规律的一致性。
5结束实验,清理实验现场。
五、数据处理及结果分析1直管阻力系数测定实验原始数据记录见下表:序号123456789 10 q(l/h)R(cm)U(m⑸Re入2弯管阻力系数测定实验原始数据记录见下表:序号123456789 10 q(l/h)R(cm)U(m⑸Rez3利用公式,带入测得实验数据计算入,Z Reb并绘制入〜Re曲线。
六、思考题1对于直管而言,垂直和水平安装所测得的阻力损失是否相等?为什么?2不同管径、不同水温下测定的入-Re数据能否关联到一条曲线上,为什么?孔板流量计流量系数的测定、实验目的1 了解测定孔板流量计流量系数a的仪器结构,工作原理。
2学会流量计系数a的测定方法,分析a和Re间的变化规律。
3掌握流量计的流量校核方法。
二、实验原理测定孔径为d o的孔板流量计的流量系数公式为:式中:a流量系数U0流体的速度m/sP0流体的密度kg/m 3P指示剂的密度kg/m 3R压差计读数mA0开孔面积m2q v体积流量m 3/h三、实验流程图2(C)gRP。
q v = U o A o流体孔板流量计流量系数实验流程图如1.4,其中孔板开孔直径为8 mm计量槽单筒容积为25L,截面尺寸为200 x 250 mm四、实验内容1关闭所有阀,打开电源,启动离心泵。
2打开控U型压差计的调节阀,逐渐调至最大(注意防止指示液冲出)。
持续5 min左右,以排除管道内的气体。
3逐渐关小压差计的调节阀,观察指示液上升的最大高度。
4调流量计,流量从小到大改变十次(概数)并依次读取压差计读数。
5重复实验步骤4,观测压差计读数随流量计读数的变化规律的一致性。
6关闭离心泵出口阀,关闭离心泵及电源开关。
结束实验,清理实验现场。
五、数据处理及结果分析1实验原始数据记录见下表:序号123456789 10 q(l/h)R(cm)U(m⑸t(s)Rea2利用公式,带入测得实验数据计算a。
并绘制a〜Re曲线。
六、思考题1假定管道的直接恒定,分析流量系数a随雷诺数Re的变化规律。
过滤常数的测定实验一、实验目的1 了解板框过滤机的基本结构,流程,操作原理。
掌握过滤的操作方法。
2测定恒压过滤常数K,q e。
二、实验原理恒压过滤速率方程为:_ q . 2qeq k k板框过滤的实验流程图如图3.1,其中板框过滤面积为0.01m 2。
过滤介质为帆布。
由Z-0.036微型空气压缩机提供压力,其排气量为0.036 m/h 、压力为0.7Mpa 、功率为0.75Kw 、转速为1200rpm 气体 容积为30L 。
四、实验步骤1熟悉过滤实验的装置与流程,检查各阀门的启闭是否正常。
2用水浸湿滤布,装于滤框上。
安装时滤布孔要对准滤机孔道,表 面要拉平整,不起皱纹,板和框的排列顺序必须正确。
3打开压力容器上的排气阀和进水阀,往配料槽内加水至一半(观 测控制屏)后关闭进水阀,同时关闭排气阀。
加入适量碳酸钙,q 单位过滤面积获得的滤液体积 三、实验流程图3 2m /m 图3.1板框过滤实验装置图其浓度控制在5%(质量百分率)左右。
开动搅拌机,使滤浆浓度均匀。
4打开压力容器的进气阀,启动压缩机。
待压缩机运行正常后,调节空气减压阀,一般减压阀的压力控制在O.IMPa,并保持压力稳定,使系统在此压力下进行恒压过滤。
5当压力恒定,过滤开始并记录数据。
每收集一定量的滤液记一次时间,启动秒表的同时,记下量筒中滤液的体积。
当量筒中滤液体积每增加一个A q值时,记下秒表的时间,重复操作,取8 ~ 10组数据即可。
6当滤液一滴一滴缓慢流出时,表示滤渣已充满框,过滤阶段可告结束。
7实验完毕,拆卸板框压滤机,将板框压滤机内的滤渣放回调桨桶,清洗过滤器。
五、数据处理及结果分析1实验原始数据记录见下表:序号 1 23456789 10H (m)0 (s)2K (m /s )3 2q e(m /m )2利用上述过滤方程,带入实验数据计算K, q的值。
求其平均值; 另外,以0 /q为纵坐标,q为横坐标绘制曲线。
该曲线的斜率为1/ K,截距为2q e / K,从而求得过滤常数的值。
并比较两种方法所得结果是否一致?六、思考题1为什么过滤开始时滤液常常有些混浊,待过滤一段时间后才能澄清?2滤浆浓度和过滤压力对K值有何影响?3恒压过滤时,欲增加过滤速率,可行的措施有哪些?4当操作压力增加一倍时,其K值是否也增加一倍?要得到同样的滤液量,其过滤时间是否应缩短一半?传热系数的测定一、实验目的1熟悉传热实验的实验方案及实验流程设计。
2 了解换热器的基本结构及其操作方法。
3掌握热量衡算与传热系数K及对流传热系数a的测定方法。
4 了解强化传热的途径及措施5学会传热过程的调节方法。
二、实验原理根据传热速率方程有:4-1式中:1 诊1——+—+——2 ----------------------------- ---------- -------------In —眦4© -勾)廟D 4-24-34-4q mc—冷流体的质量流量,kg/s t1、t2—冷流体的进、出口温度,cT、T2 C pc —热流体的进、出口温度,c;—冷流体的平均定压比热容,J/kg •C三、实验装置图列管式换热设备流程图如4.1所示B图4.1列管式换热设备流程图1—气源;2—气量阀;3—气体流量计;4—进气温度计;5—出气温度计;6—进水温度计;7—换热器;8—出水温度计;9—水流量计;10 —水调节阀;11 —调压器;12—气体加热器四、实验步骤1打开冷却水流量计阀门;2在启动风机前关闭空气流量计阀门,然后依次打开空气流量计阀门、打开加热电源,使加热电压调至60 V。