化工原理实验多媒体课件.ppt

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1、化工原理实验多媒体课件大连民族学院化工原理课程组2007年8月1实验数据的处理2MATLAB处理化工实验数据举例3实验部分流体阻力测定流量计性能测定离心泵性能测定恒压过滤实验板框过滤仿真实验气─汽对流传热综合实验连续精馏实验气体吸收液─液萃取流化床干燥1.1实验数据的误差分析1.1.1误差的基本概念1.实验数据的误差分类误差是实验测量值（包括间接测量值）与真值（客观存在的准确值）之差别。误差可分为三类：（1）系统误差（2）随机误差（偶然误差）（3）过失误差2.实验数据的精准度精准度与误差的概念是相反相成的，精确度高，误差就小；误差大，精确度就低

2、。（1）数据的真值与平均值真值是待测物理量客观存在的确定值，由于测量时不可避免地存在一定误差，故真值是无法测得的。但是经过细致地消除系统误差，经过无数次测定，根据随机误差中正负误差出现几率相等的规律，测定结果的平均值可以无限接近真值。化工中常用的平均值有：算术平均值均方根平均值几何平均值对数平均值3.误差的表示法（1）绝对误差（2）相对误差（3）算术平均误差（4）标准误差(均方误差)标准误差是目前最常用的一种表示精确度的方法，它不但与一系列测量值中的每个数据有关，而且对其中较大的误差或较小的误差敏感性很强，能较好地反映实验数据的精确度

3、，实验愈精确，其标准误差愈小。1.1.2实验数据的有效数字有效数的运算(1)加减法运算。各不同位数有效数相加减，其和或差的有效数等于其中位数最少的一个。例如测得设备进出口的温度分别为65.58℃与30.4℃，则温度和：65.58(?)℃＋30.4(?)℃＝95.9(?)8(?)℃温度差：65.58(?)℃－30.4(?)℃＝35.1(?)8(?)℃结果中有两位欠准值，这与有效值规则不符，故第二次欠准数应舍去，按四舍五入法，其结果应为96.0℃与35.2℃。（2）乘除法计算。乘积或商的有效数，其位数与各乘、除数中有效数位数最少的相同。如测

4、得管径D＝50.8mm，其面积A为：A＝πD2/4=3.14/4×50.82mm2=2.03×103×103mm2。（3）乘方与开方运算。乘方、开方后的有效数与其底数相同。（4）对数运算。对数的有效数位与其真数相同。如lg2.35＝3.71×10－1；lg4.0＝6.0×10－1。（5）一般在工程计算中取三位有效数已足够精确，在科学研究中根据需要和仪器的可能，可以取到四位有效数字。1.2实验数据处理方法由实验测得的大量数据，必须进行进一步的处理，数据处理方法有三种。列表法图示法回归分析法2.MATLAB处理化工实验数据举例过滤实验绘制

5、Δθ/Δq—q曲线。在MATLAB命令窗口输入：x=[0.01880.03760.05640.07530.09410.11290.13170.15050.16930.1882];e=[1980.2522145.5382379.9162883.2173243.0213482.7134010.4624234.214647.6925051.077];r=[1796.8951517.3431734.7131861.2032191.2452262.9932535.6362766.8252932.6433105.371];t=[996.50351187.3

6、01883.83221337.7061520.5311538.071751.722140.7552100.3642312.951];plot(x,e,'×',x,r,'o',x,t,'x')萃取实验将获得的实验数据在MATLAB命令窗口输入：X=0:0.0001:0.001;Y=[13401414150716251778198022572656327443546696];Z=trapz(X,Y)%梯形法计算数值积分3.实验部分3.1流体阻力测定(FrictionLossinPipesandFittingLab)一、实验目的(Objectives

7、)1．学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数λ的测定方法。2．掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。3．掌握局部阻力的测量方法。4．学习压强差的几种测量方法和技巧。5．掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法，用MATLAB作图。二、实验内容(Assignment)1．测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。2．测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系曲线。3．测量阀门的局部阻力系数。三、实验原理(Theory)1．直管摩擦系数λ与雷诺数Re的测定式中：d—管径，m；△Pf—直管

8、阻力引起的压强降，Pa；l—管长，m；u—流速，m／s；ρ—流体的密度，kg／m3；μ—流体的粘度，Pa·s。2.局部阻力系数ζ的测定式中：ζ—局部阻