化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課件 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

2023/3/211實(shí)驗(yàn)討論天津大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心2023/3/212討論的內(nèi)容★第一輪實(shí)驗(yàn)中反映出的問題，重點(diǎn)是報(bào)告中存在的問題；★仿真實(shí)驗(yàn)和精餾實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)；★往年考試情況。2023/3/213報(bào)告中的問題★報(bào)告中的圖、表不夠規(guī)范,許多同學(xué)不寫表號或圖號、表名或圖名、坐標(biāo)分度、單位等;★報(bào)告條理不夠清晰，一般來說，順序?yàn)榱鞒淌疽鈭D、計(jì)算舉例、某一內(nèi)容的數(shù)據(jù)整理表、曲線圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論；★計(jì)算方面錯(cuò)誤，反映出同學(xué)有些基本概念理解不好；★分析討論寫的少。

2023/3/214流動(dòng)過程綜合實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1-1流體阻力測定實(shí)驗(yàn)⒈學(xué)習(xí)直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系數(shù)的測定方法。⒉掌握直管摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re和相對粗糙度之間的關(guān)系及其變化規(guī)律。⒊掌握局部阻力的測量方法。⒋學(xué)習(xí)壓強(qiáng)差的幾種測量方法和技巧。⒌掌握坐標(biāo)系的選用方法和對數(shù)坐標(biāo)系的使用方法。⒍自己設(shè)計(jì)直管摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù)的測定流程。2023/3/215表名不明確符號的中英文表示混用且不完整缺少符號單位沒有注意有效數(shù)字位沒有備注或表注欄2023/3/2162023/3/2172023/3/2182023/3/2192023/3/21102023/3/2111的測定

水平管：

在A、B之間列柏努利方程

表示A截面到B截面的阻力降，由流動(dòng)阻力造成；

PA-PB表示A截面和B截面的壓強(qiáng)差。ABR2023/3/2112

垂直管（流體從下而上）：柏努利方程

靜力學(xué)方程

ABR’Z0Z2023/3/2113局部阻力的測定

ab＝bc；

a＇b＇＝b＇c‘條件：在ab和a’b’段內(nèi)，無速度分布的變化。

2023/3/2114對數(shù)坐標(biāo)紙使用時(shí)存在問題▲坐標(biāo)分度亂改；▲滯留區(qū)的數(shù)據(jù)點(diǎn)沒有全體現(xiàn)出；▲滯留區(qū)的關(guān)聯(lián)式求?。簯?yīng)設(shè)λ=ARem,求A和m2023/3/2115分析討論內(nèi)容光滑管、粗糙管的λ----Re曲線比較，和化工原理講的是否一致；λ----Re的分區(qū)情況；滯留區(qū)λ與Re之間的關(guān)聯(lián)式與理論式的比較；測量得到的局部阻力系數(shù)與化工原理上給出的數(shù)值進(jìn)行比較；對實(shí)驗(yàn)中的異常數(shù)據(jù)或現(xiàn)象進(jìn)行分析討論。2023/3/2116實(shí)驗(yàn)1-2離心泵性能測定實(shí)驗(yàn)通過該實(shí)驗(yàn)，達(dá)到如下目的：⒈熟悉離心泵的操作方法，如啟動(dòng)泵時(shí)，調(diào)節(jié)流量的閥門應(yīng)打開還是關(guān)閉，為什么?什么時(shí)候需要灌泵等。⒉掌握離心泵特性曲線的測定方法、表示方法，加深對離心泵性能的了解。⒊掌握管路特性曲線的測定方法、表示方法。

4.設(shè)計(jì)測定離心泵特性曲線和管路特性曲線的流程。2023/3/2117實(shí)驗(yàn)1-2離心泵性能測定實(shí)驗(yàn)

存在問題：

H=（Z出-Z入）+（P出-P入）/ρg+(u2出-u2入）/2g⑴P出=P大氣+P表，P入=P大氣-P真，

P出-P入=P表+P真⑵管路特性曲線沒有算，也沒有做圖；⑶沒有標(biāo)明泵的型號和轉(zhuǎn)速;⑷效率和軸功率坐標(biāo)軸、分度沒有給出;⑸高效區(qū)的范圍不清楚。

2023/3/2118離心泵實(shí)驗(yàn)可以討論的內(nèi)容：▲泵性能曲線的變化規(guī)律；離心泵的壓頭隨流量加大而下降；離心泵的軸功率在流量為零時(shí)為最小，隨流量增大而上升，故在啟動(dòng)離心泵時(shí)應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門；泵的效率出現(xiàn)一極大值，離心泵應(yīng)在高效點(diǎn)對應(yīng)的流量及壓頭下運(yùn)行最為經(jīng)濟(jì)?！苈诽匦郧€變化規(guī)律及工作點(diǎn)；▲實(shí)驗(yàn)得到的泵性能曲線和泵銘牌上給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。2023/3/2119通過該實(shí)驗(yàn),達(dá)到如下目的：⒈了解幾種常用流量計(jì)的構(gòu)造、工作原理和主要特點(diǎn)。⒉掌握流量計(jì)的標(biāo)定方法。⒊了解節(jié)流式流量計(jì)流量系數(shù)C隨雷諾數(shù)Re的變化規(guī)律，流量系數(shù)C的確定方法。⒋學(xué)習(xí)幾種流量計(jì)的使用方法。⒌設(shè)計(jì)節(jié)流式流量計(jì)性能測定的實(shí)驗(yàn)流程。實(shí)驗(yàn)1-3流量計(jì)性能測定實(shí)驗(yàn)2023/3/2120

存在問題：

⑴坐標(biāo)系選擇：

VS—△P用對數(shù)坐標(biāo)系或普通坐標(biāo)系，

C—Re用半對數(shù)坐標(biāo)系；

⑵C的計(jì)算：壓差要用對，應(yīng)該用流量計(jì)上、下游之間的壓差；A0是節(jié)流孔截面積；⑶Re的計(jì)算：指管道雷諾數(shù)，因此管徑和流速都要用管道直徑，不能用節(jié)流孔徑。

實(shí)驗(yàn)1-3流量計(jì)性能測定實(shí)驗(yàn)2023/3/2121流量計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論▲測出的C—Re曲線的變化規(guī)律與書上給出的

C—Re進(jìn)行比較；▲對孔板、噴嘴、文丘里流量計(jì)的性能進(jìn)行比較，對三種流量計(jì)C數(shù)量范圍、阻力損失大小進(jìn)行比較；▲對數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行分析。2023/3/2122傳熱綜合實(shí)驗(yàn)⒈

掌握對流傳熱系數(shù)α的測定方法;⒉學(xué)習(xí)溫度測量的幾種方法；

3.掌握線性回歸分析方法，確定Nu=ARemPr0.4中常數(shù)

A、m的值;

4.了解套管換熱器的管內(nèi)壓降和Nu之間的關(guān)系;5.

設(shè)計(jì)對流傳熱系數(shù)α及總傳熱系數(shù)K的測定流程；

6.如果要求回歸Nu=ARemPrn，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)流程能滿足要求嗎？傳熱實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在的問題：

打印的圖表并不標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場提供的表格是一個(gè)計(jì)算表格，受EXCELL的版本限制，有很多不規(guī)范和錯(cuò)誤之處，大部分同學(xué)采用此表是允許的，但很少同學(xué)認(rèn)真修改了其中的不規(guī)范的地方有效安全數(shù)字和科學(xué)記數(shù)法符號的中文名稱與形式，如：m^3/h,應(yīng)該為

m3/h打印的關(guān)聯(lián)圖，公式的標(biāo)注應(yīng)該寫成Nu=ARemPr0.4，而非Y=aXn的形式。2023/3/2123△P與Nu關(guān)系圖直角坐標(biāo)系下應(yīng)該為二次曲線的形式，函數(shù)關(guān)系可以用相關(guān)公式導(dǎo)出，而非直線或不規(guī)則直線同樣的Nu強(qiáng)化管的△P一定大嗎？2023/3/2124強(qiáng)化管與普通管的判定依據(jù)主要的3個(gè)判定依據(jù)(1):強(qiáng)化比，在同樣Re下的計(jì)算結(jié)果或從圖線上可以看出/同樣Re下或流量下的Nu(2):ai

，在同樣的流量下的比較結(jié)果(3):阻力降/同樣Re下或流量下的阻力比!注意，不是同樣的Nu強(qiáng)化管的△P的比較，為什么2023/3/2125實(shí)時(shí)任務(wù)：

大部分同學(xué)對實(shí)時(shí)任務(wù)該從哪個(gè)角度思考根本沒有思路，只從現(xiàn)場數(shù)據(jù)上猜：

實(shí)時(shí)任務(wù)的意義是什么？其實(shí)就是現(xiàn)有兩個(gè)已知換熱能力的換熱器，用哪個(gè)才能實(shí)現(xiàn)提供指定溫度或溫度差的空氣呢？基本思路要點(diǎn)：2023/3/2126考察進(jìn)口溫度，根據(jù)入口溫度和任務(wù)要求計(jì)算出口溫度或溫度差根據(jù)兩個(gè)換熱器的換熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式，分別計(jì)算操作流量條件（孔板流量計(jì)的壓差）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，和任務(wù)中流量要求選擇哪個(gè)換熱器來完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)如果兩個(gè)換熱器都滿足任務(wù)要求，那么應(yīng)該比較阻力（管內(nèi)壓降）2023/3/2127實(shí)時(shí)任務(wù)的檢驗(yàn)：（1）很多同學(xué)做了這個(gè)檢驗(yàn)，也就是完成任務(wù)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)計(jì)算的NU’與所使用換熱器的換熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式計(jì)算的NU比較，但大部分同學(xué)莫名其妙的求了Nu/Nu0，Nu/Nu0的定義應(yīng)該是強(qiáng)化比，是在強(qiáng)化管與普通管的判定時(shí)要求的數(shù)據(jù)，和實(shí)時(shí)任務(wù)的檢驗(yàn)沒有關(guān)系，我們應(yīng)該求的是NU’與NU的誤差：（NU’-NU）/NU。（2）誤差很大的原因：（1）儀表有變差和回差問