化工原理实验数据处理方法及误差分析

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1、·40·实验科学与技术2010年2月化工原理实验数据处理方法及误差分析严军(西北师范大学化学化工学院，兰州730070)摘要：化工原理实验测量数据多，数据处理比较繁琐。文章采用模块化结构，编制了化工原理课程传热实验数据处理程序，实现了对空气热物性、传热系数、传热准则数等的计算，并进行实验数据误差分析，多元线性回归及方差分析。很大程度上减小了实验测量数据处理的工作量，提高了数据的精确度，能够起到排除主观因素影响，快捷、准确地给出实验结果，指出实验错误，强化实验教学。提高实验效果的目的。关键词：化工原理；传热实验；数据处理；多元线性回归；误差分析中图分类号：TP27

2、4：TQO13文献标识码：B文章编号：1672-4550(2010)O1—0040—03DataProcessingMethodandErrorAnalysisofChemicalEngineeringPrincipleExperimentYANJun(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，N0nhwestNormalUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Experimentdataprocessinginthecourseofchemicalengineeringprinci

3、pleisrelativelycomplicated．Byusingthemodularstructure，thispaperestablishedtheprocessingprogramofheattransferdatainthecauseofchemicalengineeringprincipie，realizedthecalculationoftheairhotnature。theheattransfercoefficientandtheheattransfercriterion．Simultaneously，itCananalyzetheex-peri

4、mentelror8，andmultipleHnearregressionandvariance．ItCanreducetheworkloadofexperimentdataandimprovethedatapre·cision．Therefore，itCaneliminatetheefectsofsubjectivefactors，quicklyprovidetheexperimentresultsaccurately．Meanwhile，itCanpointouttheexperimenterrors，strengthenexperimentteaching

5、，andimprovetheexperimentefects．Keywords：principlesofchemicalengineering；heattransferexperiment；dataprocessing；multiplelinearregression；eii'oraIIaIysi8气，蒸气发生器产生蒸气送入壳程。实验装置如图l引言1所示。化工原理实验课的内容包括实验理论教学和典型实验教学两大部分u-2j。实验理论主要阐明实验方法、数据处理、测试技术及典型化工设备的操作。而典型实验的主要项目是传热、吸收、精馏、萃取、过滤、干燥、阻力等实验。化工原

6、理实验的特点：实验测量数据多、计算量大、步骤多、试算一一’’{复杂且难度大、查表次数多占用时间多，靠手工计图1实验装置算和处理数据不仅耗时，而且精度低。为了解决以1风机2流量计3调节阀4蒸器套管5视镜6温度计7热电偶8安全阀9压力表l0压力计上问题，我们以传热实验为例编制了实验数据处理11蒸汽阀l2．放弃考克l3．疏水器程序。14热电偶转换开关15．电位差计16．冰壶2传热实验装置及传热实验原理2)空气侧给热系数，由传热速率方程式和热量衡算式给出：1)实验装置是一个问壁式换热器，管侧为冷Q=At(1)空气，由气源将一定压力空气送人管程；壳侧为蒸其中：Q为传热速率

7、；A为垂直于热流方向的平均传热面积；At为传热平均温度差；K为传热总收稿日期：2009一O8—31；修改日期：2009—11—02系数。作者简介：严军(1965一)，女，学士，工程师，主要从事化学工程实验技术教学与研究工作。Q空=空p空Cp空(‘出一￡进)空(2)第8卷第1期ExperimentScience&Technology41·其中：Q空为空气侧传热速率；为空气的体积数；为管壁温度。将Nu与m、P，的指数关系流量；P空为空气的密度；C空为空气在定性温度下化为线性关系为：的比热；(t出一t进)空为空气进、出口的温度差。lgNu=lgC+nlgRe+mIgP

8、r+Zlg(／)(6)传