環(huán)境工程原理試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一柏努利實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)實(shí)測(cè)靜止和流動(dòng)的流體中各項(xiàng)壓頭及其相互轉(zhuǎn)換，驗(yàn)證流體靜力學(xué)原理和柏努利方程。2、通過(guò)實(shí)測(cè)流速的變化和與之相應(yīng)的壓頭損失的變化，確定兩者之間的關(guān)系。二、基本原理流動(dòng)的流體具有三種機(jī)械能：位能、動(dòng)能和靜壓能，這三種能量可以互相轉(zhuǎn)換。在沒(méi)有摩擦損失且不輸入外功的情況下，流體在穩(wěn)定流動(dòng)中流過(guò)各截面上的機(jī)械能總和是相等的。在有摩擦而沒(méi)有外功輸入時(shí)，任意兩截面間機(jī)械能的差即為摩擦損失。流體靜壓能可用測(cè)壓管中液柱的高度來(lái)表示，取流動(dòng)系統(tǒng)中的任意兩測(cè)試點(diǎn)，列柏努利方程式：Zg+4+P=Zg+紇+4+zh2P26 2pf對(duì)于水平管，z『Z2,則 <+p=紇+p+zhp2pf若u1=u2,則P2<Pj在不考慮阻力損失的情況下，即2hf=0時(shí)，若u1=u2,則P2=P1。若u1>u2,p1Vp2；在靜止?fàn)顟B(tài)下，即u1=u2=0時(shí)，P]=p2。三、實(shí)驗(yàn)裝置及儀器裝置由一個(gè)液面高度保持不變的水箱，與管徑不均勻的玻璃實(shí)驗(yàn)管連接，實(shí)驗(yàn)管路上取有不同的測(cè)壓點(diǎn)由玻璃管連接。水的流量由出口閥門調(diào)節(jié)，出口閥關(guān)閉時(shí)流體靜止。四、實(shí)驗(yàn)步驟及思考題關(guān)閉出口閥7,打開(kāi)閥門3、5,排出系統(tǒng)中空氣；然后關(guān)閉閥7、3、5,觀察并記錄各測(cè)壓管中的液壓高度。思考：所有測(cè)壓管中的液柱高度是否在同一標(biāo)高上？應(yīng)否在同一標(biāo)高上？為什么？將閥7、3半開(kāi)，觀察并記錄各個(gè)測(cè)壓管的高度，并思考：（1）A、E兩管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？（2）B、D兩管中，C、D兩管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？將閥全開(kāi)，觀察并記錄各測(cè)壓管的高度，并思考：各測(cè)壓管內(nèi)液位高度是否變化？為什么變化？這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)二流體流型的觀察與測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察流體在管內(nèi)流動(dòng)的兩種不同型態(tài)，加強(qiáng)層流和湍流兩種流動(dòng)類型的感性認(rèn)識(shí);2、掌握雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的測(cè)定與計(jì)算；3、測(cè)定臨界雷諾數(shù)。二、基本原理雷諾（Reynolds）用實(shí)驗(yàn)方法研究流體流動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)影響流動(dòng)類型的因素除流速u外，還有管徑（或當(dāng)量管徑）d，流體的密度p及粘度p，由此四個(gè)物理量組成的無(wú)因次數(shù)群Re的值是判定流體流動(dòng)類型的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。Re=誓 （1-1）Re<2000?2300時(shí)為層流，Re>4000時(shí)為湍流，2000<Re<4000時(shí)為過(guò)渡區(qū)，在此區(qū)間流型可能表現(xiàn)為流層，也可能表現(xiàn)為湍流。從雷諾數(shù)的定義式來(lái)看對(duì)同一個(gè)儀器d為定值，故u僅為流量的函數(shù)。對(duì)于流體水來(lái)說(shuō),p、p幾乎僅為溫度的函數(shù)。因此確定了水的溫度及流量，即可計(jì)算雷諾數(shù)。注意：雷諾實(shí)驗(yàn)要求減少外界干擾，嚴(yán)格要求時(shí)應(yīng)在有避免震動(dòng)設(shè)施的房間內(nèi)進(jìn)行。如果條件不具備，演示實(shí)驗(yàn)也可以在一般房間內(nèi)進(jìn)行。因?yàn)橥饨绺蓴_及管子粗細(xì)不均勻等原因，層流的雷諾數(shù)上界達(dá)不到2000,只能達(dá)到1600左右。層流時(shí)紅墨水成一線流下，不與水相混。湍流時(shí)紅墨水與水混旋，分不出界限。三、實(shí)驗(yàn)裝置及儀器玻璃

試驗(yàn)管出水閥試驗(yàn)裝置如圖1-1所示，液面保持一定高度的水箱與玻璃測(cè)試管相連，水箱上放有顏色水瓶，測(cè)試管上安有帶針頭的膠塞，用出口閥調(diào)節(jié)流量，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定流 進(jìn)水玻璃

試驗(yàn)管出水閥量。試驗(yàn)時(shí)水由高位水箱進(jìn)入玻璃管，槽內(nèi)水由進(jìn)水管供應(yīng)，槽內(nèi)設(shè)有進(jìn)水穩(wěn)流裝置及溢流箱用以維持平穩(wěn)而又穩(wěn)定的液面，多余之水由溢流管排入水溝。圖1-1雷諾實(shí)驗(yàn)裝置四、實(shí)驗(yàn)步驟1、檢查針頭是否堵塞，顏色水是否沉淀。2、向水箱內(nèi)注水。3、打開(kāi)出口閥，排除實(shí)驗(yàn)管中的氣體。4、開(kāi)啟上水閥，使高位槽充水至產(chǎn)生溢流時(shí)關(guān)閉（若條件許可，此步驟可在實(shí)驗(yàn)前數(shù)小時(shí)進(jìn)行，以使高位槽中的水經(jīng)過(guò)靜置，消除旋流，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度）。5、開(kāi)顏色水閥，使顏色水由針頭注入玻璃試驗(yàn)管。6、逐步開(kāi)大排水閥，觀察不同雷諾數(shù)時(shí)的流動(dòng)狀況，并把現(xiàn)象記入表中。7、做兩種情況下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：（1）關(guān)閉高位槽的進(jìn)水閥，保持液面平靜，從觀察的玻璃管中，測(cè)取管中水流從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r(shí)的Re臨界值。注意，此時(shí)液面雖平靜，但液面的高度是在緩慢下降的。（2）開(kāi)啟高位槽的進(jìn)水閥以保持槽中液面高度不變，但此時(shí)液面是不平而有波動(dòng)的，測(cè)取此時(shí)的Re臨界值，并分析和比較兩種情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。8、觀察層流時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)的速度分布。層流時(shí)，由于流體與管壁間的摩擦力及流體內(nèi)摩擦力的作用，管中心處流體質(zhì)點(diǎn)速度最大，愈靠近管壁速度愈小。因此，靜止時(shí)處于同一橫截面的流體質(zhì)點(diǎn)，開(kāi)始層流流動(dòng)后，由于速度不同，組成了旋轉(zhuǎn)拋物面（即由拋物線繞其對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)形成的曲面）。先打開(kāi)紅墨水閥門，使紅墨水?dāng)U散為團(tuán)狀。再稍稍開(kāi)啟排水閥，使紅墨水緩慢隨水運(yùn)動(dòng)，則可觀察到紅墨水團(tuán)前端的界限，形成了旋轉(zhuǎn)拋物面。五、思考題1、影響流動(dòng)形態(tài)的因素有哪些？2、如果管子是不透明的，不能直接觀察管中的流動(dòng)形態(tài)，你可以用什么辦法來(lái)判斷流體在管中的流動(dòng)形態(tài)？3、有人說(shuō)可以只用流速來(lái)判斷管子中的流動(dòng)形態(tài)，流速低于某一個(gè)具體數(shù)時(shí)是層流，否則是湍流，這種看法對(duì)嗎？在什么條件下可以只由流速來(lái)判斷流動(dòng)形態(tài)？4、研究流動(dòng)形態(tài)有何意義？實(shí)驗(yàn)三流體流動(dòng)阻力的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)定水流過(guò)一段粗糙直管、光滑直管的沿程摩擦阻力損失Apf，確定層流時(shí)摩擦阻力系數(shù)丸和雷諾準(zhǔn)數(shù)Re之間的關(guān)系；2、測(cè)定水流過(guò)管件、閥門等的局部阻力損失，確定其局部阻力系數(shù)。；3、熟悉測(cè)定流體流經(jīng)直管和管件時(shí)的阻力損失的實(shí)驗(yàn)組織方法及測(cè)定摩擦系數(shù)的工程意義；4、學(xué)會(huì)U形壓差計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用方法，了解渦輪流量計(jì)、差壓變送器、變頻器等的工作原理；5、識(shí)別組成管路中的各個(gè)管件、閥門并了解其作用。二、實(shí)驗(yàn)原理由于流體粘性的存在，流體在流動(dòng)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生流體間的摩擦，從而導(dǎo)致阻力損失。層流時(shí)阻力損失的計(jì)算式是由理論推導(dǎo)得到的;湍流時(shí)由于情況復(fù)雜得多，未能得出理論式，但可以通過(guò)因次分析法再結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究，獲得具體的關(guān)聯(lián)式。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，影響湍流時(shí)直管阻力損失Apf的因素有：流體性質(zhì)：密度p和粘度〃；管路特性：管徑d、管長(zhǎng)l和管壁粗糙度￡；操作條件：流速u；根據(jù)因次分析法，Apf可以表示成上述諸多影響因素的關(guān)系式：組合成四個(gè)無(wú)因次數(shù)群:若實(shí)驗(yàn)設(shè)備已定，（2-2）式可寫為:組合成四個(gè)無(wú)因次數(shù)群:若實(shí)驗(yàn)設(shè)備已定，（2-2）式可寫為:7Np ￡、lu2h=/-=9(Re,-)-T--7

fp dd2(2-1)(2-2)(2-3)若實(shí)驗(yàn)設(shè)備是水平直管，Apf=/p，即阻力損失表現(xiàn)為壓力降，（2-3）式可寫為:(2-4)所以:hf即：所以:hf即：(2-5)(2-6)式中力為直管的摩擦阻力系數(shù)。由（2-6）式可知，丸與流體流動(dòng)的雷諾數(shù)Re及管壁的相對(duì)粗糙度￡/d有關(guān)。若流體為

層流流動(dòng)時(shí)，直管的摩擦阻力系數(shù)為:「64(2-7)人(2-7)Re若裝置已經(jīng)確立，物系也已確定，那么么只隨Re而變，實(shí)驗(yàn)操作變量?jī)H有流量，改變閥門的開(kāi)度可以達(dá)到改變流速u的目的，因此在管路中需要安裝一個(gè)流量計(jì)；在直徑為d、長(zhǎng)度為l的水平直管上，引出二個(gè)測(cè)壓點(diǎn)，并接上一個(gè)壓差計(jì)，可以用壓差變送器或液柱壓差計(jì)測(cè)量壓差A(yù)p（注：壓差變送器是將壓差轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再用儀表顯示，液柱壓差計(jì)是將壓差以液柱高度表示的，若為U形管壓差計(jì)計(jì)算公式為：Ap——（p指示-p液體）gR。若為倒U型管壓差計(jì)，計(jì)算公式請(qǐng)自行推導(dǎo)）；實(shí)驗(yàn)體系確定后，p、〃是物性參數(shù)，它們只取決于實(shí)驗(yàn)溫度，所以，在實(shí)驗(yàn)裝置中需要安裝測(cè)流體的溫度計(jì)；再配上水槽、泵、管件等組建成循環(huán)管路，實(shí)驗(yàn)裝置流程見(jiàn)圖2-1。局部阻力損失通常有兩種表示方法：當(dāng)量長(zhǎng)度法和阻力系數(shù)法。由阻力系數(shù)法：(2-8)Auu2Papp-(2-8)測(cè)定通過(guò)某局部（彎頭、管件、閥門等）的前后壓差A(yù)p（=Apf）和通過(guò)此局部的平均流速u，由（2-7）式計(jì)算其局部阻力系數(shù)Z。三、實(shí)驗(yàn)流程圖和實(shí)驗(yàn)步驟（1）手動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)裝置a、實(shí)驗(yàn)流程圖（圖2-1）

1-光滑管，2-粗糙管，3-層流管，4-離心泵管

圖2-1流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)流程圖實(shí)驗(yàn)裝置參數(shù)見(jiàn)下表裝置1名稱材質(zhì)管內(nèi)徑（mm）測(cè)量段長(zhǎng)度（cm）管路號(hào)管內(nèi)徑局部阻力大小頭不銹鋼管32.0閘閥鍍鋅鐵管32.0湍流光滑管不銹鋼管121.5200粗糙管鍍鋅鐵管220.5200層流銅管36140裝置2名稱材質(zhì)管內(nèi)徑（mm）測(cè)量段長(zhǎng)度（cm）管路號(hào)管內(nèi)徑局部阻力90°彎頭鍍鋅鐵管32.0閘閥鍍鋅鐵管32.0湍流光滑管不銹鋼管121.5200粗糙管鍍鋅鐵管220.5200層流銅管36140b、實(shí)驗(yàn)步驟1、泵的啟動(dòng)：關(guān)閉控制閥，關(guān)閉光滑管和粗糙管引壓閥，引水灌泵，啟動(dòng)泵。2、系統(tǒng)排氣（1）總管排氣：同時(shí)打開(kāi)光滑管和粗糙管的切換閥，先將控制閥開(kāi)足然后再關(guān)閉，重復(fù)三次，目的為了使總管中的大部分氣體被排走，然后打開(kāi)總管排氣閥，開(kāi)足后再關(guān)閉，重復(fù)二遍。（2）引壓管及壓差計(jì)排氣：每次測(cè)直管阻力或測(cè)局部阻力時(shí)，打開(kāi)相應(yīng)的引壓閥，再打開(kāi)差壓變送器上的平衡閥和相應(yīng)的引壓管放氣閥，開(kāi)、關(guān)重復(fù)三次。注意：檢驗(yàn)排氣是否徹底是將控制閥開(kāi)至最大，再關(guān)至為零，看壓差變送器計(jì)讀數(shù)，若前后讀數(shù)相等，則判斷系統(tǒng)排氣徹底；若前后讀數(shù)不等，則重復(fù)上述2步驟。3、湍流時(shí)直管阻力的測(cè)定：由于Re在充分湍流區(qū)時(shí)，入?Re的關(guān)系曲線處在雙對(duì)數(shù)座標(biāo)的密集區(qū)，所以在大流量時(shí)少布點(diǎn);而Re在比較小時(shí)，入?Re的關(guān)系是曲線，所以小流量時(shí)多布點(diǎn)。先將控制閥開(kāi)至最大，讀取流量顯示儀讀數(shù)F大，然后關(guān)至壓差顯示值約0.3kPa時(shí)，再讀取流量顯示儀讀數(shù)F小在F小和F大二個(gè)讀數(shù)之間布14?16個(gè)點(diǎn)。4、八局部阻力和層流阻力的測(cè)定：切換引壓閥，測(cè)定相應(yīng)局部阻力。關(guān)閉總管控制閥，打開(kāi)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，排除空氣，測(cè)定層流阻力。5、停泵：關(guān)閉出口閥，停止水泵電機(jī)。上機(jī)處理數(shù)據(jù)。

c、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄*流量L/s（湍流）或（L/h）（層流）光滑管kPa粗糙管kPa局部阻力kPa層流mmH夕壓差壓差壓差*右壓差（2）自動(dòng)控制阻力實(shí)驗(yàn)裝置a、實(shí)驗(yàn)流程圖（圖2-2）自動(dòng)測(cè)量阻力實(shí)驗(yàn)裝置具有在線操作功能。實(shí)驗(yàn)對(duì)象部分是由貯水箱，離心泵，不同管徑、材質(zhì)的水管，各種閥門、管件，渦輪流量計(jì)和倒u型壓差計(jì)等所組成的。管路部分有三段并聯(lián)的長(zhǎng)直管，自上而下分別為用于測(cè)定局部阻力系數(shù)、光滑管直管阻力系數(shù)和粗糙管直管阻力系數(shù)。測(cè)定局部阻力使用不銹鋼管，其上裝有待測(cè)管件（閘閥）；光滑管直管阻力的測(cè)定同樣使用內(nèi)壁光滑的不銹鋼管，而粗糙管直管阻力的測(cè)定使用內(nèi)壁較粗糙的鍍鋅管。

實(shí)驗(yàn)四傳熱系數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握總傳熱系數(shù)K和傳熱膜系數(shù)a的測(cè)定方法；2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高對(duì)a關(guān)聯(lián)式的理解，了解工程上強(qiáng)化傳熱的措施；3、測(cè)定流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)的傳熱準(zhǔn)數(shù)方程式。二、基本原理.總傳熱系數(shù)的測(cè)定根據(jù)傳熱速率方程式：Q=KAAtm (5—1)(5—2)如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備保溫良好，(5—2)Q(5(5—3)K二(5—4)(5—4)lnmln-流體的密度，m-流體的密度，m3/kg流體的體積流量,m3/s-流體的恒壓熱容，J/kg.K——冷流體的進(jìn)、出口溫度，KK——傳熱系數(shù)，W/m2.KQv——

CP--Qv——

CP--t.、tQ——傳熱量,WTs——水蒸氣的溫度，KAt——傳熱對(duì)數(shù)平均溫度差m.傳熱膜系數(shù)的測(cè)定流體與壁面的對(duì)流傳熱可由牛頓冷卻定律表示Q=aA(Tw—t) (5—5)A——傳熱面積(內(nèi)管外表面積)，m2Tw——傳熱管的外壁面平均溫度，Ka——對(duì)流傳熱系數(shù)，W/m2.K在實(shí)驗(yàn)中只要已知管壁的平均溫度和流體的平均溫度t,即可計(jì)算出傳熱膜系數(shù)a的值。.傳熱準(zhǔn)數(shù)方程的測(cè)定當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)的對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式為：

(5—6)(5—6)其中al對(duì)于同一物系的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)控制換熱器冷流體的進(jìn)出口溫度基本保持不變時(shí)，Prn也可以視為常數(shù)，因此有Nu/'d=CRm （5—7）/Pn er這樣就簡(jiǎn)化成單變量方程。兩邊取對(duì)數(shù)，得到直線方程：lg生^=lgC+mlgRe （5—8）Prn在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中作圖，直線斜率即為方程的指數(shù)m,由縱軸上的截距即可求得C?？傻贸隽黧w在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流的Dittus—Boeiter關(guān)聯(lián)式N=0.02R0.8Pn （5—9）u er式中n=0.4（流體被加熱）n=0.3（流體被冷卻）三、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)中的換熱器為套管式，內(nèi)管為024X2mm的銅管，有效管長(zhǎng)1000mm。實(shí)驗(yàn)裝置如圖5.1所示。實(shí)驗(yàn)選用空氣為冷流體，水蒸汽為熱流體?？諝鈦?lái)自鼓風(fēng)機(jī)，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量流量、溫度計(jì)測(cè)量溫度后，進(jìn)入換熱器管程，換熱后在出口處測(cè)量其出口溫度。水蒸汽來(lái)自蒸汽發(fā)生器，經(jīng)蒸汽調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至一定壓力后進(jìn)入換熱器的殼程，并在入口處測(cè)量其壓力，與冷空氣換熱后冷凝水經(jīng)疏水閥排至地溝。圖5.1傳熱系數(shù)測(cè)定裝置1、電加熱鍋爐，2、氣泵，3、氣體緩沖罐，4轉(zhuǎn)子流量計(jì)，5、套管

換熱器，6、壓力表、7、溫度計(jì)，8、疏水閥四、實(shí)驗(yàn)步驟1、開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)，使氣體充滿壓縮空氣罐，并用調(diào)節(jié)閥將氣量調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)；2、緩慢開(kāi)啟蒸汽調(diào)節(jié)閥，用旁路排出蒸汽管道內(nèi)積存的冷凝水，用放氣閥排盡夾套內(nèi)的空氣；3、緩慢地調(diào)節(jié)蒸汽閥，使蒸汽壓力維持在實(shí)驗(yàn)值，穩(wěn)定一段時(shí)間后讀取水蒸氣壓力表讀數(shù)、氣量以及氣體的進(jìn)出口溫度；4、改變空氣流量和水蒸氣壓力，測(cè)定4?5組數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)蒸汽閥的過(guò)程中，注意儀表的滯后性，待過(guò)程穩(wěn)定后方可記錄數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)處理1、原始數(shù)據(jù)記錄表裝置編號(hào)序號(hào)熱流體冷流體壁溫Tw/℃溫度/℃P壓力/MPaT溫度/℃流L量L/h，進(jìn)1出1234六、思考題.本實(shí)驗(yàn)中冷流體和蒸汽的流向?qū)鳠嵝Ч惺裁从绊懀?為什么實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)必須首先排盡夾套里的不凝性氣體以及積存的冷凝水?.實(shí)驗(yàn)中銅管壁面溫度是接近水蒸氣溫度還是接近空氣的溫度？為什么？.在實(shí)驗(yàn)中，有哪些因數(shù)影響實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性？.影響傳熱系數(shù)K的因數(shù)有哪些？如何強(qiáng)化該傳熱過(guò)程？.在傳熱中，有哪些工程因數(shù)可以調(diào)動(dòng)？你在操作中主要調(diào)動(dòng)哪些因數(shù)？實(shí)驗(yàn)五填料吸收塔流體力學(xué)性能的測(cè)定一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓盍衔账慕Y(jié)構(gòu)和基本流程；了解填料吸收塔的操作方法；測(cè)定空塔氣速、噴淋密度與操作壓降間的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理填料塔的流體力學(xué)性能主要包括氣體通過(guò)填料層的壓降、液泛氣速、持液量及氣液兩種流體的分布等，本實(shí)驗(yàn)將測(cè)定不同噴淋密度下通過(guò)填料層的壓降與空塔氣速間的關(guān)系，并觀察填料表面的液流狀態(tài)及液泛現(xiàn)象。三、實(shí)驗(yàn)裝置如圖6.1所示為本實(shí)驗(yàn)的流程，空氣由風(fēng)機(jī)供給，旁路閥用以調(diào)節(jié)空氣流量，空氣經(jīng)油水分離器及轉(zhuǎn)子流量計(jì)后進(jìn)入塔底，從塔頂排氣管排出。水經(jīng)調(diào)節(jié)閥及轉(zhuǎn)子流量計(jì)后從塔頂噴灑入塔，經(jīng)液封管排出。氣體通過(guò)填料層的壓降用U型壓差計(jì)測(cè)量。穩(wěn)壓耀風(fēng)機(jī)圖6.1填料塔流程圖四、實(shí)驗(yàn)步驟.打開(kāi)旁路閥，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，由小到大逐漸調(diào)節(jié)空氣的流量，記錄干塔條件下不同空氣流量時(shí)的填料層壓降值，測(cè)量點(diǎn)。.打開(kāi)進(jìn)水閥以充分潤(rùn)濕填料，然后再調(diào)節(jié)水量至適宜值，為了保證填料的潤(rùn)濕，噴淋量不應(yīng)少于50L/h，記錄不同氣速下填料層的壓降值，至塔內(nèi)發(fā)生液泛為止，并記錄液泛點(diǎn)氣速。改變噴淋密度，并觀察壓降與液泛氣速的變化。

五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號(hào)水的流量空氣流量壓力降mmH2O塔內(nèi)L/h流量計(jì)實(shí)際計(jì)前表壓計(jì)前溫度塔淀表壓層壓現(xiàn)象33六、思考題.空氣流量有轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定，如何換算成實(shí)際流量?.液泛點(diǎn)氣速與噴淋密度有何關(guān)系？為什么？實(shí)驗(yàn)六填料吸收塔體積傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓盍衔账慕Y(jié)構(gòu)和流程；了解吸收劑進(jìn)口條件的變化對(duì)吸收操作結(jié)果的影響；掌握填料吸收塔總傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定方法。二、基本原理.氣相總傳質(zhì)系數(shù)本實(shí)驗(yàn)是用水逆流吸收空氣-氨混合氣體中的氨，因?qū)嶒?yàn)中所用混合氣體中氨的濃度很低，吸收所得的溶液濃度也不高，氣液兩相的平衡關(guān)系近似認(rèn)為服從亨利定律，故可用對(duì)數(shù)平均濃度差法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)吸收速率方程，填料層高度的計(jì)算式為7GY—Yh二一B-?T——2 (7—1)KYaAYKa=GB(Y-Y2)/(hAY( (7—2)式中KYa——以AY為推動(dòng)力的氣相總傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(h.m2)；h——填料層高度，m；GB——進(jìn)塔空氣的摩爾流率，kmol/h.m3；Y]、Y2——進(jìn)出塔氣體濃度，kmolNH3/kmol空氣；△Ym——?dú)庀嗥骄苿?dòng)力AY=(A{-AY2)/(ln(AY]-AY2)) (7—3).空氣流量計(jì)算實(shí)驗(yàn)用的轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度是按照空氣在規(guī)定條件(20℃,1atm)下標(biāo)定的，因此在實(shí)際操作條件下，要根據(jù)不同的介質(zhì)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)流量計(jì)的讀數(shù)予以校正，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的流量Vo由下式計(jì)算：(7—4)%=V*T。/P0:'P?P2/T]?T2(7—4)式中V*——實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)，m3/h；T。、P0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的溫度、壓強(qiáng)，即T0=273K,P0=1013kPa;T1、P1——標(biāo)定狀態(tài)下空氣的溫度、壓強(qiáng)，即T1=293K,P1=1013kPa;T2、P2——實(shí)驗(yàn)條件下空氣的溫度、壓強(qiáng)，K,kPa空氣的摩爾流量：(7—5)GB=V0/(22.4(7—5)式中A——塔的截面積，m2.氨氣流量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氨氣的流量v0NH3可用下式計(jì)算:V0,NHV0,NH3'*T/PNH30 0P?P/T?T12 12(7—6)式中VNH*——實(shí)驗(yàn)時(shí)氨轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)，m3/h；p——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度，即p=1.293kg/m3；pNH3——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氨氣的密度，即pNH3=0.771kg/m3.進(jìn)氣濃度計(jì)算Y1=V0,NH3/V0 D.尾氣濃度計(jì)算