化工原理實驗上冊-知識點總結-歸納-華東理工大學-華理-實驗考試適用

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上化工原理實驗上冊知識點歸納 Veeny量綱分析法量綱分析法是通過將變量組合成無量綱數(shù)群，從而減少實驗自變量的個數(shù)，大幅度地減少實驗次數(shù)，不需要對過程機理有深刻全面的了解?？梢杂啥ɡ砑右宰C明。缺點是降低的工作量有限、實驗結果的應用僅限于實驗范圍，無法分析各種變量對過程的影響。過程分解與合成法將一個復雜的過程分解為聯(lián)系較少或相對獨立的子過程，再聯(lián)系起來。優(yōu)點是從簡到繁，先局部后整體，大幅減少試驗次數(shù)。na+nb 缺點是子過程的最優(yōu)不等于整個過程的最優(yōu)。數(shù)據(jù)處理：列表法、圖示法（座標分度比例的確定）、數(shù)學函數(shù)法。誤差：系統(tǒng)誤差（一起、環(huán)境）、隨機誤差（不可控、肉眼，波動）、

2、過失誤差壓力： 液柱式壓力計：U型（倒U型）液柱壓力計、單管液柱壓力計 、傾斜式壓力計 優(yōu)：精度高 彈簧式壓力計：彈簧管 、膜式微壓計、波紋管式 優(yōu)：范圍大、結構簡單、便宜。缺：受溫度影響。 電氣式壓力計：快速變化的。 穩(wěn)定：3/4 不穩(wěn)定：1/32/3溫度： 接觸式： 熱膨脹（玻璃液體、桿式精度不高）、熱電偶、熱電阻 非接觸式：熱輻射式高溫計流量： 速度式流量計：孔板和文丘利流量計、轉子流量計(小流量)、渦輪流量計。粘度高：耙式 體積式流量計：濕式氣體流量計、皂膜流量計（氣體，小流量） 質量式流量計：直接式，補償式。不受壓強、溫度、粘度等影響。流體流動阻力摩擦系數(shù)的測定實驗內容：在管壁相對粗

3、糙度/d 一定時，測定流體流經(jīng)直管的摩擦阻力，確定摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re 之間的關系：測定流體流經(jīng)閥門或彎頭及其它管件時的局部阻力系數(shù)。 要求掌握用因次分析法處理管路阻力問題的實驗研究方法， 并規(guī)劃組織實驗測定和 Re；流量閥門開度流速流量計P：2個壓差計密度：溫度計再配上變頻器、水槽、泵、閥門、管件等組建成以下循環(huán)管路。計算：u=q/A Re= 得Re hf = 得與hf 同理h得為什么本實驗數(shù)據(jù)須在對數(shù)坐標紙上進行標繪？答：對數(shù)可以把乘、除因變成加、減，用對數(shù)坐標既可以把大數(shù)變成小數(shù)，又可以把小數(shù)擴大取值范圍，使坐標點更為集中清晰，作出來的圖一目了然。掌握管“平衡閥”的功能和用法；用來改變流

4、經(jīng)閥門的流動阻力以達到調節(jié)流量的目的，其作用對象是系統(tǒng)的阻力，平衡閥能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡分配，各支路同時按比例增減，仍然滿足當前氣候需要下的部份負荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡閥在投運時是打開的，正常運行時是關閉的。熟悉各種壓力計、流量計的正確使用方法。 測流量用轉子流量計、測壓強用U形管壓差計，差壓變送器。轉子流量計，隨流量的大小，轉子可以上、下浮動。U形管壓差計結構簡單，使用方便、經(jīng)濟。差壓變送器，將壓差轉換成直流電流，直流電流由毫安表讀得，再由已知的壓差電流回歸式算出相應的壓差，可測大流量下的壓強差。實驗步驟1.關閉出口閥，打開兩個平衡閥，打開光滑管引壓閥、光滑管切換

5、閥、彎頭引壓閥，關閉其它所有閥；打開引水閥灌泵，放氣（開關3次），然后關閉引水閥；檢查出口閥處于關閉狀態(tài)；啟動泵。2.系統(tǒng)排氣（1）總管排氣：出口閥開足5秒后關閉，重復三次，目的為了使總管中的大部分氣體被排走。（2）引壓管排氣：依次對4個放氣閥進行排氣，開、關三次。（3）壓差計排氣：關閉2個平衡閥，重復（2）步驟。3.檢驗排氣是否徹底是將控制閥開至最大，再關至為零，看壓差變送器計讀數(shù)，若前后讀數(shù)相等，則判斷系統(tǒng)排氣徹底；若前后讀數(shù)不等，則重復上述23步驟。泵出口壓力表最大，真空表最小。4.由于系統(tǒng)的流量計量采用渦輪流量計，其小流量受到結構的限制，因此，從大流量做起，實驗數(shù)據(jù)比較準確。5.實驗布

6、點 先將控制閥開至最大，讀取流量顯示儀讀數(shù)qv大，在qv大和流量為0.2之間布15個點，考慮實驗的合理布點，遵從大流量時少布點，小流量時多布點的原則。6.光滑管阻力和彎頭局部阻力的實驗結束后，打開平衡閥，關閉阻力控制閥；7.切換流體至粗糙管和閥門，關閉其它所有閥；8.重復步驟5，得到粗糙管阻力和彎頭局部阻力的實驗數(shù)據(jù)。9.實驗結束后，打開平衡閥，關閉阻力控制閥，打開離心泵控制閥，進行離心泵特性曲線測定。離心泵特性曲線的測定實驗內容：測定一定轉速下的離心泵特性曲線泵的特性是指泵在一定轉速下，其揚程、功率、效率 與流量關系。要求熟悉離心泵的結構并掌握其操作方法；液體注滿泵殼，葉輪高速旋轉，液體在離

7、心力作用下產(chǎn)生高速度，告訴液體經(jīng)過逐漸擴大的泵殼通道，動壓頭轉變?yōu)殪o壓頭。1、離心泵啟動前為什么要先灌水排氣？答：為了防止打不上水、即氣縛現(xiàn)象發(fā)生。2、啟動泵前為什么要先關閉出口閥，待啟動后，再逐漸開大？而停泵時，也要先關閉出口閥？答：防止電機過載。因為電動機的輸出功率等于泵的軸功率N。根據(jù)離心泵特性曲線，當Q=0時N最小，電動機輸出功率也最小，不易被燒壞。而停泵時，使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護底閥的作用。3、 啟動離心泵時，為什么先要按下功率表分流開關綠色按鈕？ 答：為了保護功率表。4、 離心泵特性曲線測定過程中Q=0點不可丟，為什么？ 答：Q=0點是始點，它反映了初始狀態(tài)。5、離心

8、泵流量增大時，壓力表與真空表的數(shù)值如何變化？為什么？答：流量越大，入口處真空表的讀數(shù)越大，而出口處壓強表的讀數(shù)越小。流量越大，需要推動力即水池面上的大氣壓強與泵入口處真空度之間的壓強差就越大。大氣壓不變，入口處壓強就應該越小，而真空度越大，出口處壓強表的讀數(shù)變小。6、 為什么調節(jié)離心泵的出口閥門可調節(jié)其流量？這種方法有什么優(yōu)缺點？是否還有其它方法調節(jié)泵的流量？ 答：調節(jié)出口閥門開度，實際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點，可以調節(jié)其流量。這種方法優(yōu)點是方便、快捷、流量可以連續(xù)變化，缺點是閥門關小時，增大流動阻力，多消耗一部分能量、不很經(jīng)濟。也可以改變泵的轉速、減少葉輪直徑，生產(chǎn)上很少采用。7

9、、什么情況下會出現(xiàn)“汽蝕”現(xiàn)象？答：當泵的高度過高，使泵內壓力低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽壓時，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象。8、 離心泵應選擇在高效率區(qū)操作，你對此如何理解？答：離心泵在一定轉速下有一最高效率點，通常稱為設計點。離心泵在設計點時工作最經(jīng)濟，由于種種因素，離心泵往往不可能正好在最佳工況下運轉，因此，一般只能規(guī)定一個工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)。9、離心泵在其進口管上安裝調節(jié)閥門是否合理？為什么？答：不合理，因為水從水池或水箱輸送到水泵靠的是液面上的大氣壓與泵入口處真空度產(chǎn)生的壓強差，將水從水箱壓入泵體，在進口管安裝閥門，無疑增大這一段管路的阻力，而使流體無足夠的

10、壓強差實現(xiàn)這一流動過程。10、 為什么在離心泵進口管下安裝底閥？從節(jié)能觀點看，底閥的裝設是否有利？你認為應如何改進？ 答：底閥是單向止逆閥，水只能從水箱或水池抽到泵體，而絕不能從泵流回水箱，目的是保持泵內始終充滿水，防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。從節(jié)能觀點看，底閥的裝設肯定產(chǎn)生阻力而耗能。既不耗能，又能防止水倒流，這是最好不過的了。11、為什么停泵時，要先關閉出口閥，再關閉進口閥？ 答：使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護底閥的作用學會用直接實驗法規(guī)劃實驗并測定離心泵的特性曲線；對泵的進出口取1-1截面與2-2截面，建立機械能衡算式： +h1+He=+h2+ (1) He= (2)從方程式(2)可見，實驗

11、規(guī)劃方法是：P1實驗裝置中在泵的進口管上裝有真空表； P2實驗裝置中在泵的出口管上裝有壓力表；和溫度有關，由溫度計測量流體溫度；由功率表計量電機輸入功率Pa；u管路中需安裝流量計，確定流體的流速u，欲改變u需閥門控制；除以上儀表外，配上泵、變頻器、管件、閥門、水槽等部件組合成循環(huán)管路。實驗操作原理是：按照管路特性曲線和泵特性曲線的交點作為泵的工作點這原理，改變管路阻力可以通過調節(jié)閥門開度加以實現(xiàn)，使管路特性曲線上的工作點發(fā)生移動，再將一系列移動的工作點的軌跡連接起來，就是泵的揚程曲線。計算： He= Pe=HeQg=Pe/P軸熟悉功率表的正確使用方法；選擇-連接-讀數(shù)掌握通過實驗誤差分析確定直

12、角坐標分度比例的方法。 為了得到理想的圖形，在已知量和的誤差與的情況下，比例尺的取法應使實驗“點”的邊長為，并且使，則X軸的比例尺Mx為：1/X mm， 過濾常數(shù)的測定實驗內容：在恒壓操作條件下測定過濾常數(shù)K和 qe。 要求掌握用數(shù)學模型法處理過濾問題的實驗研究方法，過濾問題的處理方法(1)過濾操作是非定態(tài)操作，但由于濾餅厚度變化緩慢，可視為擬定態(tài)過程。(2)過濾操作阻力大，流體通過顆粒床層是一種極慢流動，視為爬流，阻力損失取決于顆粒表面積。數(shù)學模型的步驟 將復雜的真實過程簡化成易于用數(shù)學方程式表達的物理模型； 對所得的物理模型進行數(shù)學描述，即建立數(shù)學模型； 通過實驗對數(shù)學模型的合理性進行檢驗

13、并測定模型參數(shù)。過濾問題的數(shù)學模型方法將流體通過真實的濾餅床層的復雜過程簡化為流體通過一組平行管束的簡單過程，后者一組平行管束即為簡化了的物理模型，并假設前后二者：比表面積a相等；空隙率相等。并規(guī)劃組織實驗測定過濾常數(shù) K和 qe；t：計算機采集q：清液體積數(shù)K：需要恒定壓力步驟：1、安裝過濾器（底座，支撐板（孔面朝下），濾布（先潤濕）濾框，分布板，蓋板，螺母）2、先把壓力調到最大，開物料泵，均勻后測波美度(1.02%-1.04%)，檢查濾液放盡閥是否關閉。3、打開軟件，輸入。一個同學操作計算機（一有濾液就按），一個同學放氣3次，然后一個同學調節(jié)壓力，恒壓后再按一下鼠標。 掌握用最小二乘法和作

14、圖法求取過濾常數(shù)的方法；熟悉過濾設備的一般構造。1、過濾剛開始時，為什么濾液經(jīng)常是渾濁的？答：因為剛開始的時候濾布沒有固體附著，所以空隙較大，渾濁液會通過濾布，從而濾液是渾濁的。當一段時間后，待過濾液體中的固體會填滿濾布上的空隙從而使固體顆粒不能通過濾布，此時的液體就會變得清澈。2、在恒定過濾中，初始階段為什么不采取恒定操作？答：因為剛開始時要生成濾餅，等濾餅有一定厚度之后才能開始等壓過濾。3、恒壓過濾時，隨著過濾時間的增加，過濾速率如何變化？答：因為隨著時間的推移，濾餅不斷變厚致使阻力逐漸增加，因而過濾速率逐漸變小。4、如果濾液的粘度比較大，你考慮用什么方法改善過濾速率？答：（1）使用助濾劑

15、，改善濾餅特性；（2）加熱濾漿，降低濾液粘度；（3）使用絮凝劑，改變顆粒聚集狀態(tài)；（4）限制濾餅厚度，降低過濾阻力、5、 恒壓過濾時,欲增加過濾速率,可行的措施有哪些?A.添加助濾劑 B.控制過濾溫度 C.選擇合適的過濾介質 D.控制濾餅厚度6、當操作壓強增大一倍時，其K值是否也增大一倍，是得到同樣的過濾量時，其過濾時間是否縮短一半？答：不是的，dv/d=A2P/rv(v+ve), dv/d是代表過濾速率，它隨著過濾的進行，它是一個逐漸減少的過程，雖然P增大一倍，表面上是時間減少一倍，但過濾速率減少，所以過濾得到相同的濾液，所需的時間不是原來的一半，比一半要多。流體對流給熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的測

16、定 實驗內容：測定飽和水蒸汽和冷水在套管換熱器中對流傳熱管內、管外的對流給熱系數(shù)i和o；測定總傳熱系數(shù)K。 要求掌握用因次分析法處理流體對流傳熱問題、用過程分解與合成的方法解決整個傳熱過程問題的實驗方法，并規(guī)劃組織實驗測定1、0和 K，qc-空氣流量計1個；t1、 t2 -冷流體進、出口溫度計2個；T-水蒸汽溫度計1個；tw上、 tw下 -上壁溫、下壁溫 熱電偶溫度計2個；P -裝1個壓力表；實驗步驟：流程：蒸汽發(fā)生爐電加熱板產(chǎn)生蒸汽，通過管道輸送到套管換熱器，進入套管殼層，進行熱交換產(chǎn)生冷凝液沿銅管管壁流回蒸汽發(fā)生爐。冷空氣通過氣源，經(jīng)過流量計（旁路，出去的多進來的就少），送到換熱器底部（t

17、1），熱交換后到頂層（t2）。水蒸氣溫度設定為105，由溫控儀控制。測壁溫的2個熱電偶溫度計在銅管表面。一共5個溫度。t2穩(wěn)定5分鐘后采集一組。配上套管換熱器、蒸汽發(fā)生爐、疏水器、閥門管路、涼水塔系統(tǒng)組成如下實驗裝置。通過作圖和（或）最小二乘法求取努塞爾準數(shù)Nu與雷諾準數(shù)Re和普蘭特準數(shù)Pr 之間的關系；了解并分析影響對流給熱系數(shù)的工程因素和強化傳熱的途徑，專心-專注-專業(yè)A流體的物理性質：密度、比熱容、導熱系數(shù)、粘度B 引起對流的原因：自然、強制C、流體的流動形態(tài) 層流 比湍流小D、流體的相態(tài)變化E、傳熱面的幾何尺寸傳熱的阻力主要在邊界層強化傳熱： 1）增大傳熱面積A2）增大平均溫度差 3）增