化工原理实验实验指导书

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1、《化工原理实验》实验指导书实验学时：A类32；B类24适用专业：A类：化学工程与工艺、环境工程、生物工程专业B类：应用化学、材料化学、化学专业化工原理实验属于化学工程及相近专业必修实践课程，是化工原理课程的重要组成部分。化工原理实验教学以实验设计方法、设计思路，实验手段的合理运用等内容为主，充分发挥学生的主观能动性，因材施教。在实验教学过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用化工过程技术与设备、实验方法学、现代测控原理等理论知识，分析和设计化工过程单元操作并独立完成实验，掌握先进的测量手段和计算机控制技术及计

2、算机在化工原理实验教学中的应用，进而全面提高学生的创新能力和综合素质。实验一：流体流动阻力的测定实验二：流量计的流量校正实验三：离心泵特性曲线的测定实验四：气体传热膜系数测定实验五：过滤常数的测定实验六：精馏塔效率的测定实验七：填料吸收塔的操作及传质系数的测定实验八：干燥速度曲线的测定实验九：液-液萃取塔的操作实验实验十：流体流动阻力、孔板流量计的校正、离心泵特性曲线的测定实验十一：喷雾干燥实验实验十二：多相搅拌实验实验一流体流动阻力的测定实验项目性质：验证性实验所属课程名称：化工原理实验实验计划学时：3学时一、实验目的

3、1.了解流体流动阻力的测定方法；2.测定流体通过水平直管的摩擦系数λ和雷诺准数Re的关系；3.学会压差计及流量计的使用方法。二、实验内容1.测定一定ε/d下管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系；2.测定流体通过直管时的摩擦阻力。三、实验原理流体在管路申流动时，由于粘性剪应力和涡流存在，不可避免地要消耗一定机械能，其消耗的机械能称为直管阻力，不仅在直管中流动有阻力产生，而且在流体通过管件、阀门、弯头，管道突然扩大或缩小时也产生阻力，这种阻力称为局部阻力。流体在水平均匀直管作定常流动时，由截面1流动到截面2时阻力损失表现在压强的

4、降低，即P−P12h=（1-1）fρ影响阻力损失的因素很多，流体性质：密度ρ，粘度µ；流动的几何尺寸：管长L、管壁粗糙度ε、流动条件、流速u。为了减少实验工作和变量数，能将实验装置用水(或空气)实验的结果具有普遍指导意义，通常采用因次分析方法，将上述影响因素组合成无因次准数形式即∆Pduplε=ϕ(,,)（1-2）2ρuµdd2p−p∆Plεu12==ϕ(R)（1-3）eρρdd2ε令λ=ϕ(R,)ed22∆P1ulµ则h==λ=λ（1-4）fρd2d2式中λ直管摩擦系数。因此，只要知道λ值就可以计算流体在管道中的流体阻

5、力损失，层流时64λ=，湍流时，λ是雷诺数及管壁相对粗糙度的函数。Re通过如图1的实验装置进行有限量的实验得到。四、实验装置及流程实验装置，共计四套，每套装置直管部分管径均为d内＝13mm。两测压点间的距离L=1800mm。实验装置流程图图1由离心水泵、控制阀，切断阀、管子、管件、转子、流量计及压差计组成一个测试系统。本装置的实验介质水循环使用。流体流量分别由两个不同量程的转子流量计计量。本装置用双管压差计测压差△P，双管压差计设有平衡阀：为了排出管道残留气体，在装置最高处装排气阀，为了排出管道积液，装排液阀，测低流量压

6、差时用倒U形压差计。五、实验操作要点1.实验前检查泵运转情况及设备、仪表是否完好；2.实验前关闭泵出口阀门，打开压差计平衡阀，防止跑水银；3.实验中注意关闭应切换的阀门，防止流体同时经过两条管路；4.注意排净系统和压差计的气泡，并防止跑水银；5.在进口阀全开的条件下，调节出口阀使流量由小到大，在测定流量范围内，布设8个以上实验点；6.每次流量调节后须经一定的稳定时间(约3－5分钟)，方可记录测取各参数；7.调节流量由大到小重复(5)的步骤；8.停泵前必须先关闭出口阀；9.测试全部结果后，复验压差计两臂指示液面是否相同，如

7、相同证明实验数据可靠。六、实验报告中实验结果部分的要求1.在双对数坐标纸上，标绘λ～Re曲线；2.列出实验全部原始数据并举例说明数据处理过程。七、思考题1.本实验装置入口压力为多少?用柏努力方程来说明。2.泵起动和停止为什么关闭出口阀?3.U形管压差计上装平衡阀有何作用，在什么情况下开平衡阀，又在什么情况下关平衡阀?4.为什么用双对数坐标纸绘λ～Re曲线?5.如何检查系统中空气是否排净?6.如何校正压差计的零点?7.装置中测试直管段阻力的管子如果由水平改为垂直放置，形管压差计的读数R是否改变?为什么?8.结束后，如压差计

8、的两臂批示液面有位差、意味什么？123467598图l流体流动阻力测定实验装置l.2转子流量计；3.U型管压差计；4.倒U型管压差计；5.出口阀6.测试管；7.取压接头8.入口阀9.平衡阀实验二流量计的流量校正实验项目性质：验证性实验所属课程名称：化工原理实验实验计划学时：3学时一.实验目的1.学会文丘里流量计和孔板