化工基础实验绪论

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1、绪论化学与环境科学学院化工组1.化工基础实验的特点和重要性《化工基础实验》是化学类专业教学中一门非常重要的专业基础课。化工基础实验是化工基础课程教学过程中，理论联系实际，培养学生应用所学理论知识解决实际工程问题能力，进行科学研究和操作实训的重要教学环节。化工基础实验属于工程实验范畴，不仅是验证所学理论知识的过程，而且是培养学生科研能力和技术工作能力的一种有效手段。通过组织实验，实际操作训练、测取数据，编制实验报告，培养学生工程实验能力。上好实验课，将在很大程度上有具于提高化工基础理论教学的质量，起到理论联系实际的作用。2.

2、化工基础实验的基本要求实验前的准备工作（1）充分准备、做好课前预习(2)熟悉设备、流程，了解操作方法和监测点。实验注意事项（1）严格操作，循序进行（2）认真观测，客观记录实验结果处理的要求——编写完整、规范的实验报告（一）实验目的:指出实验所要达到的目的（二）实验原理:简述实验所依据的测定原理和所涉及的理论基础。（三）实验装置:做出实际的实验装置流程图，标出主要设备和监测仪表或设备的类型及规格。（四）实验步骤:结合实验操作过程，简述操作方法、步骤等。(五)实验数据及数据处理:用表格的形式整理实测数据,依据实验原理完成数据的

3、计算处理,计算步骤要全面清晰，类型相同的多组数据的处理,计算是可以用一组数据处理的全过程为列进行整理,其他数据的处理、计算过程类同予以省略，计算结果列于表中。(六)实验结果及讨论、分析1.给出实验结果；2.讨论实验结果与理论值的一致性，分析误差原因；3.回答实验有关的问题；4.针对产生误差的原因，提出合理化建议。实验报告的重点放在实验数据的处理和实验结果的讨论、分析。3.实验的误差和数据处理一、误差概述(1)精密度和正确度测量中所测得的数值重现性的程度称为精密度，也即精确度。测量值与真值之间的符合程度成为正确度。(2)真值

4、与平均值真值是一个理想的概念，在实验中，一个待测物理量的真值通常是客观存在但无法知道的，由于实验误差的难以避免，故真值一般不能直接观测。但对某一物理量经过无限多次的测量，出现的误差有正也有负，而正、负误差出现的概率是不相同的。因此，倘若在无系统误差的情况下,它们的平均值相当接近于这一物理的真值。所以在实验科学中定义:无限多次的观测值的平均值为真值.由于实验工作中观测的次数总是有限的,由此得出的平均值只能近似于真值,故这个平均值有时也称为最佳值。(3)误差的分类1）绝对误差：测量值与真值之差的绝对值称为绝对误差。2）相对误差

5、：绝对误差与真值之比称为相对误差，通常用百分数表示。３)装置误差：由于仪表元件质量和装配工艺不可能绝对符合要求，因而仪表本身不可避免地存在着误差，这种误差称作装置误差，其大小决定于制造工艺。４）方法误差：由于仪表设计时的测量原理不十分完善或在使用仪表方法不恰当导致的误差作为方法误差．对检测仪表使用方法不当有可能产生很大的误差．５）基本误差：在规定的工作条件（也称参比条件，如规定的温度，温度、压力、电磁场强度、电源电压及频率）下，仪表本身的误差　称基本误差。６）附加误差：因工作条件偏离规定规定条件而另外产生的误差，称作附加误

6、差。(4)因次分析法1．因次、基本因次、导出因次和无因次数因次：量纲，物理量单位的种类；基本因次：基本物理量的因次；导出因次：导出物理量的因次，例如：无因次数：因次为0，例如：雷诺数Re2．物理方程因次一致性例如：s=u0t+gt2s[L]，u0[LT-1]，t[T]，g[LT-2]3．π定理及因次分析法某一物理现象中有n个独立变量，x1,x2.x3因变量y可以用因次一致关系来表示：y=F（x1，x2…xn），或f（y，x1，x2…xn）=0由于方程中各项因次一致，函数f可改写为（n-m）个独立的无因次数间的关系f（π1，

7、π2，π3…πn-m)=0因次分析的步骤：A.确定对所研究的物理现象有影响的独立变量,设有n个，f（x1，x2…xn）=0；B.选择基本因次，力学中[M],[L],[T]基本因次表示出所有各变量的因次；C.选择m个变量作为基本变量(相互独立），流体力学中可选ρ,d,u为基本变量；D.列出无因次数，一般形式为：π=xixaAxbBE.该物理现象可以用（n-m）个参数的函数F表达；F.改变无因次数进行实验，以求得F的表达式。例：某厂采用φ300的管道，将硫酸从A地输送到该段距离的阻力损失？用因次分析法：[1]流体性质：密度ρ，

8、粘度μ；设备的几何管长l，管壁粗糙度ε；流动条件：流速uf(hf,ρ,μ,d,l,ε,u)=0七个变量[2]分析各变量的因次：ρ[ML-3]，μ[ML-1T]，l[L]，ε[L]，u[LT-1]，hf[L2T-2]；[3]选定基本变量：ρ，d，u；[4]确定无因次数：π1=μρaubdc解之得：a=-1