化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課件 討論2012

2023/3/211實(shí)驗(yàn)討論

天津大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心程景耀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；★往年考試情況。2023/3/213

存在問題：⑴阻力測(cè)定流程沒有單獨(dú)畫；⑵坐標(biāo)分度亂改；⑶滯流區(qū)的數(shù)據(jù)點(diǎn)沒有全體現(xiàn)出；⑷滯流區(qū)的關(guān)聯(lián)式求取：應(yīng)設(shè)λ=ARem,求A和m流動(dòng)過程綜合實(shí)驗(yàn)2023/3/214分析討論內(nèi)容λ～Re在不同流型區(qū)的變化規(guī)律；滯留區(qū)λ～Re之間的關(guān)聯(lián)式與理論式的比較；光滑管、粗糙管的λ～Re曲線比較，和《化工流體流動(dòng)與傳熱》講的是否一致；反常現(xiàn)象的討論；2023/3/215離心泵部分：⒈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；什么時(shí)候需要灌泵等。⒉掌握離心泵特性曲線的測(cè)定方法、表示方法，加深對(duì)離心泵性能的了解。⒊掌握管路特性曲線的測(cè)定方法、表示方法。

4.設(shè)計(jì)測(cè)定離心泵特性曲線和管路特性曲線的流程。2023/3/216

存在問題：

H=（Z出-Z入）+（P出-P入）/ρg+(u2出-u2入）/2g

⑴P出=P大氣+P表，P入=P大氣-P真，

P出-P入=P表+P真⑵沒有標(biāo)明泵的型號(hào)和轉(zhuǎn)速；⑶效率和軸功率坐標(biāo)軸、分度沒有單獨(dú)給出;⑷在圖中標(biāo)出高效區(qū)；

⑸同一圖中不同曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)區(qū)別開2023/3/217離心泵實(shí)驗(yàn)可以討論的內(nèi)容：⑴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(duì)應(yīng)的流量及壓頭下運(yùn)行最為經(jīng)濟(jì)。⑵管路特性曲線變化規(guī)律及工作點(diǎn)⑶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。2023/3/218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（例如標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)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)合理選擇坐標(biāo)系的方法。⒌設(shè)計(jì)節(jié)流式流量計(jì)性能測(cè)定的流程。流量計(jì)標(biāo)定：2023/3/219

存在問題：⑴坐標(biāo)系選擇：VS～△P用對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，

C～

Re用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系；⑵C的計(jì)算：壓差要用對(duì)，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；⑷對(duì)三種節(jié)流元件的流量系數(shù)應(yīng)進(jìn)行比較；對(duì)數(shù)據(jù)范圍要有個(gè)概念。2023/3/2110流量計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論⑴VS～△P曲線和C～

Re曲線的變化規(guī)律⑵對(duì)孔板、噴嘴、文丘里流量計(jì)的性能進(jìn)行比較；2023/3/2111圖4—26標(biāo)準(zhǔn)流量裝置的原始流量系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系圖（a）標(biāo)準(zhǔn)孔板

（b）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴

（c）標(biāo)準(zhǔn)文丘里管2023/3/2112傳熱綜合實(shí)驗(yàn)⒈

掌握對(duì)流傳熱系數(shù)α的測(cè)定方法;⒉掌握線性回歸分析方法，確定Nu=ARemPr0.4中常數(shù)A、m的值;⒊了解套管換熱器的管內(nèi)壓降和Nu之間的關(guān)系;⒋設(shè)計(jì)對(duì)流傳熱系數(shù)α及Nu=ARemPrn的測(cè)定流程;⒌設(shè)計(jì)總傳熱系數(shù)K的測(cè)定流程；⒍判定兩個(gè)套管換熱器類型（普通光滑內(nèi)管或強(qiáng)化內(nèi)管）2023/3/2113

存在問題：⑴進(jìn)入管內(nèi)的空氣流量Vt0用的密度ρ和平均溫度下的密度ρ是不同的；⑵物性參數(shù)對(duì)應(yīng)的溫度要有說明；⑶準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式回歸后要進(jìn)行檢驗(yàn)，必須對(duì)原函數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)；⑷強(qiáng)化比Nu/Nu0的計(jì)算應(yīng)按同一Re下進(jìn)行。傳熱綜合實(shí)驗(yàn)2023/3/21141.打印的圖表并不標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)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(hào)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。2023/3/21152.△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？2023/3/21163.強(qiáng)化管與普通管的判定3個(gè)主要依據(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):，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？2023/3/21174.實(shí)時(shí)任務(wù)：大部分同學(xué)對(duì)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(chǎng)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)：1.考察進(jìn)口溫度，2.根據(jù)入口溫度和任務(wù)要求計(jì)算出口溫度或溫度差3.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）4.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(lái)完成實(shí)

驗(yàn)任務(wù)5.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）2023/3/2118

結(jié)果分析討論：⑴普通管、強(qiáng)化管各自Nu隨Re的變化情況；強(qiáng)化管是強(qiáng)化了什么使其傳熱效果比普通管好。⑵實(shí)驗(yàn)得到的普通管關(guān)聯(lián)式和Nu=0.023Re0.8Pr0.4的比較；⑶普通管、強(qiáng)化管的△P與Nu關(guān)系（圖線）說明什么。⑷壁溫與冷熱流體溫度的關(guān)系；K、αi、αo之間的關(guān)系。傳熱綜合實(shí)驗(yàn)2023/3/2119往年考試情況★

筆試題型填空題、選擇題、判斷題、計(jì)算題、選擇正交表及表頭設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)答題、流程設(shè)計(jì)題?！锟荚噧?nèi)容：講課內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容★研究生初試和復(fù)試涉及的內(nèi)容2023/3/2120第二輪實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：不再占用整個(gè)上課單元時(shí)間檢查預(yù)習(xí)，但做實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行提問檢驗(yàn)。精餾實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)為任務(wù)型實(shí)驗(yàn)，每組學(xué)生要根據(jù)所給的分離任務(wù)，要獨(dú)立出完整的實(shí)驗(yàn)方案，并自主實(shí)施。

★測(cè)定精餾塔在全回流和部分回流條件下的總板效率；

★在部分回流操作條件下連續(xù)精餾，完成下面分離任務(wù)：要求從乙醇-正丙醇混合液中將乙醇從含量20wt%左右提純到70%以上，并且塔頂液體積不少于1000mL（40min）。精餾實(shí)驗(yàn)精餾實(shí)驗(yàn)控制臺(tái)2023/3/2123精餾預(yù)習(xí)要求

★精餾設(shè)備有板式塔、填料塔。本實(shí)驗(yàn)用的是哪種塔：具體結(jié)構(gòu)；氣、液兩相的走向；★塔設(shè)備有兩個(gè)關(guān)鍵尺寸：塔徑和塔高，在設(shè)計(jì)時(shí)如何確定？★板式塔的流體力學(xué)性能，負(fù)荷性能圖；★總板效率如何確定？理論板數(shù)如何確定？需要測(cè)取哪些參數(shù)？怎么測(cè)？★精餾塔條件：精餾塔回流比、進(jìn)料位置的確定，上升蒸汽量等如何調(diào)節(jié)？操作順序及注意事項(xiàng)；★如何判斷精餾塔操作已達(dá)到穩(wěn)定？★塔頂、塔釜組成或溫度隨操作參數(shù)的變化規(guī)律？萃取塔實(shí)驗(yàn)2023/3/2124問題：1．萃取操作的基本原理，適用的場(chǎng)合？本萃取實(shí)驗(yàn)物系？2．實(shí)驗(yàn)過程中哪個(gè)是連續(xù)相，哪個(gè)是分散相？根據(jù)什么來(lái)選擇分散相？3．萃取實(shí)驗(yàn)流程特