化工原理实验讲义.doc
《化工原理实验讲义.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化工原理实验讲义.doc(21页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、化工原理实验讲义化工原理实验讲义专业:环境工程 应用化学教研室2015.3实验一 流体机械能转化实验一、实验目的1、了解流体在管内流动情况下,静压能、动能、位能之间相互转化关系,加深对伯努利方程的理解。2、了解流体在管内流动时,流体阻力的表现形式。二、实验原理流动的流体具有位能、动能、静压能、它们可以相互转换。对于实际流体,因为存在内摩擦,流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞,而被损失掉。所以对于实际流体任意两截面,根据能量守恒有:YTZPUjP。RPsoLsn。上式称为伯努利方程。三、实验装置(dA=14mm,dB=28mm,dC=dD=14mm,ZA-ZD=110mm)实验装置与流程示意
2、图如图1-1所示,实验测试导管的结构见图1-2所示: 图1-1 能量转换流程示意图图1-2实验导管结构图四、操作步骤1. 在低位槽中加入约3/4体积的蒸馏水,关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀,打开回水阀后启动离心泵。kAaQJfu。5OUxwIA。2. 将实验管路的流量调节阀全开,逐步开大离心泵出口上水阀至高位槽溢流管有液体溢流。3. 流体稳定后读取并记录各点数据。4. 关小流量调节阀重复上述步骤5次。 5. 关闭离心泵出口流量调节阀后,关闭离心泵,实验结束。五、数据记录和处理表一、转能实验数据表流量(l/h)压强mmH2O 压强mmH2O压强mmH2O压强mm
3、H2O压强mmH2O压强mmH2O测试点标号123456789101112131415五、结果与分析1、观察实验中如何测得某截面上的静压头和总压头,又如何得到某截面上的动压头?2、观察实验,对于不可压缩流体在水平不等径管路中流动,流速与管径的关系如何?3、实验观测到A、B截面的静压头如何变化?为什么?4、实验观测到C、D截面的静压头如何变化?为什么?5、当出口阀全开时,计算从C到D的压头损失?六、注意事项1不要将离心泵出口上水阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外面,同时导致高位槽液面不稳定。2流量调节阀开大时,应检查一下高位槽内的水面是否稳定,当水面下降时应适当开大泵上水阀。 3流量调节阀须缓慢
4、地关小以免造成流量突然下降测压管中的水溢出管外。 4注意排除实验导管内的空气泡。 5离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作。实验二 流体阻力的测定一、实验目的1.学习直管摩擦系数的测定方法2.掌握摩擦系数与雷诺数Re之间的关系 二、实验原理流体在圆管内流动时,由于本身具有黏性及涡流的影响,会产生摩擦阻力。流体在管内流动阻力的大小与管长、管径和摩擦系数有关,它们之间存在着如下关系:fGS04ts。O6tU5gK。 (1)对于管路的两截面有: (2)如果管路水平并且粗细均匀,有:,则(2)式化简为: (3)采用倒U型压差计测量压差,则有:; (4) 其中代表压差计上方压强将(4)代入(3)式中,
5、则:(5)综合(1)和(5)式,则有: , ;其中三、实验装置8号管:L=1.2m,d=0.015m;9号管:L=1.49m,d=0.010m;10号管:L=1.49m,d=0.0078mS0tYRyG。NFSGadH。图2-1 流体综合实验装置流程图1-水箱;2-离心泵;3-功率表;4-变频器;5-涡轮流量计;6-文丘里流量计;7-局部阻力被测阀门;8-局部阻力测量段;9-直管阻力粗糙测量管;10-直管阻力光滑测量管; XTB50eN。fW6XNxi。11-切换阀;12-流量调节阀;13-转子流量计;14-流量调节阀图2-2 倒U型压差计四、实验步骤1. 打开电源总开关,启动泵前要检查各阀门
6、的开关,尤其阀门12和阀门14应关闭,以防止转子流量被损坏。2. 针对某一测试对象选择对应的流向导通阀,逆时针全开。3. 在进行阻力测定之前,应检查导压系统内有无气泡存在。 当流量为零时,打开A,A两阀门,若空气-水倒置U型管内两液柱的高度差不为零,则说明系统内有气泡存在,需赶净气泡方可测试数据。EvXETe1。AVl1suj。赶气泡的方法:将流量调至较大,打开阀门A,A和C,C,打开压力平衡罐的排气阀,使水完全充满管路,排出导压管内的气泡,将流量关为零,关闭A,A,缓慢打开阀门D,通过打开B,B让倒置U型管内的水流出再关D,判断倒置U型管内两液柱的高度差是否为零,若不为零,重复上述操作直至排
7、净为止。CMSVlLg。XyLRvqS。4. 调节阀门14测取数据,顺序可从大流量至小流量,反之也可,由13号转子流量计记录流量,通过倒U管测量h1,h2,管9和10各测量8组数据LZ2suqb。ZxdC8PM。5. 待数据测量完毕,关闭流量调节阀,相关阀门,泵,切断电源。五、数据记录和处理 水温:实验序号h1(cm)h2(cm)qv(Lh-1)R(cm)Re以其中一组数据为例,写出v、Re、的具体计算过程六、思考题1、在圆直管内及导压管内可否存有积存的空气?如有,会有何影响?2、讨论与Re的关系(坐标上画出关系图)?七、注意事项1. 启动离心泵之前,必须检查所有流量调节阀是否关闭。2. 调节
8、流量计阀门要缓慢,调节后应等待流量和直管压降的数据稳定后,方可记录数据。3. 在计算时,要统一为国际单位制进行计算。实验2-2 文氏流量计校正系数的测定一、实验目的1.了解文氏流量计的构造、工作原理和主要特点2.测定文氏流量计校正系数Co二、实验原理文氏流量计流量计算式为:因为综合可以得到:从而得到校正系数 其中 式中代表涡轮流量计的频率Hz,实验时Hz小于120 代表涡轮流量计的仪表常数,77.842(s/l) 式中代表喉管截面积,0.0195m三实验装置同上四、操作步骤1.打开电源总开关,仪表预热10分钟,启动泵前检查各阀门的开关,尤其阀门12和阀门14应关闭,以防止转子流量被损坏;eWA
9、R7Aa。IZ0TnH5。2.将管道内的空气排出,打开文氏流量计的测压口阀门;3.调节阀门12测取数据,共测定10组数据,数据包括:Hz,p;4.待数据测量完毕,关闭流量调节阀,相关阀门,泵,切断电源。五、数据记录和处理实验序号HzP(kPa)Q(ls-1)C0C0 平均值以其中一组数据为例,写出qv, Co的具体计算过程实验三 离心泵特征曲线测定一、实验目的1.了解离心泵的构造及送液原理。2.掌握离心泵特征曲线的测定方法、表示方法,加深对离心泵性能的了解。 二、实验原理离心泵是最常见的液体输送设备。对于一定型号的泵在一定的转速下,离心泵的扬程He,轴功率N,及效率均随流量qv的改变而改变。通
10、常通过实验测出qv-He,qv-N,qv-关系,并用曲线表示,称为特征曲线。下面介绍具体的测定方法。Ch2g67i。eEllmOE。(1)He的测定在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程: (1)由于进出口管路粗细均匀,有:又因为所选的两截面和泵体接近,Hf值可以忽略所以(1)式可以化简为:式中,为泵进出口测压点间的距离()为泵进出口测压点间的压强差(2)N轴的测定为电动机的输入功率;为电机效率,60%(3)的测定,(4)qv流量,为自动调节阀开度Hz;为仪表常数,77.902(次/升)电机频率45Hz三、实验装置图3-1 实验装置流程示意图四、操作步骤1. 打开电源总开关,设备调于计算机采集自
11、控操作;2. 将泵的入口调节阀全部打开;3. 打开计算机,进入离心泵计算机数据采集和过程控制软件,按照软件提示进行操作;4. 点击离心泵特征曲线自动控制后,计算机自动调节流量,并记录原始数据;5. 实验完毕后,点击结束当前实验,回到主菜单。五、数据记录和处理1. 跟据计算机自动采集数据表,在坐标纸上画出离心泵特征曲线图。序号流量出口压力入口真空功率表扬程轴功率效率m3/hPaPaKwmKw%2. 以第四组为例,写出qv, He, N轴,的具体计算过程六、思考题1. 如何选用离心泵?2. 随着泵出口流量调节阀开度增大,泵的流量增加时,入口真空度及出口压力如何变化?并分析原因。七、注意事项1. 实
12、验前应检查水槽水位、流量调节阀关闭到零位,泵入口调节阀全部打开;2. 由于本次实验计算机自动控制与采集,关闭计算机后,所有数据不予保留。实验四 传热实验一、实验目的1、通过对空气-水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数i的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。并应用线形回归分析方法,确定关联式NOsC3MF。OdQd840。中常数A、m的值。2、通过对管程内部插有螺旋圈的空气-水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式中常数B、m的值,了解强化传热的基本理论和基本方式。SbC8Hqs。KS2Xzt3。二、实验原理1、对流传热系数i的测定对流传热系数i可以根据牛顿冷却定律,用实
13、验来测定,即 式中:-管内流体对流传热系数, -管内传热速率,W -管内换热面积,m2 -管内流体空气与管内壁面的平均温差,平均温差由下式确定:式中:-冷流体空气的入口、出口温度, -壁面平均温度,管内换热面积 式中 -传热管内径,m,d光=20mm,d粗=50mm -传热管测量段的实际长度,m,L=1m由热量衡算式 其中质量流量由下式求得 式中:-冷流体在套管内的平均体积流量,m3/h -冷流体的定压比热, -冷流体的密度,kg/m3 和可根据定性温度查得,为冷流体进出口平均温度。2、对流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流时,处于被加热状态,准数关联式的形式为 其中,物性数据、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化工 原理 实验 讲义
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。