天津大學化工原理實驗知識點

1、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.化工原理實驗真值： 定義：某物理量客觀存在的確定值； 替代真值的值：理論真值、相對真值、 平均值。誤差： 定義：實驗測量值與真值之差，即 誤差=測量值-真值： 含義：表示每 一次測量值相對于真值的 不符合程度；分類：系統誤差【可消除】、隨機誤差【不可 消除、但可減小】、粗大誤差。絕對誤差D(x):測量值x與真值A之差的絕對值，即 D(x) x A相對誤差Er(x):絕對誤差 D(x)與真值A的絕對值之比，即Er(X)D(x)A絕對誤差是一個 有量綱的值，相對誤差是無量綱的真分數。 實驗數

2、據的有效數字的位數：反映儀表的準確度和存在疑問的數字位置。 準確度的表示方法： 最大引用誤差； 準確度等級。準確度等級：準確度等級為 P級，則其最大引用誤差為 P% 。儀表的測量范圍Xn :儀表量程的 上限一下限。儀表示值x的誤差：絕對誤差：D(x)召 P%， 相對誤差：Er(x)P%。x實驗數據的處理方法： 列表法， 圖示法， 數學模型法【回歸分析法】。坐標系的分類： 普通直角坐標系， 半對數坐標系， 雙對數坐標系。實驗繪圖中坐標系的選擇： C Re曲線選用 半對數坐標系； 泵的特性曲線和過濾中標繪 一q關系選用直角坐標系； 除、以外，其余一切的關系曲線都選 q用雙對數坐標系。雙對數坐標系的

3、特征：坐標軸是 分度不均勻 的對數坐標，其分度不能隨便改動，一般乘以10 n來變化； 在雙對數坐標系上，根據點的坐標 xj, y1、 x2, y2可求直線的斜率，即k lg y2 lg y1 。lg X2 lg 人壓力計和壓差計： 液柱式壓差計：U形管壓差計、斜管壓差計、U管雙指示液壓差計； 壓力計：薄膜式、波紋管式、彈簧管式。壓力差傳感器： 應變片式， 電容式， 壓阻式。節(jié)流式流量計的工作原理：利用流體流經節(jié)流裝置 時產生的壓力差而實現流量測量的， 故節(jié)流式流量計又稱差壓式流量計(定截面，變壓差)。節(jié)流式流量計的組成： 節(jié)流元件：能將被測 流量轉換為壓力差信號,【如：孔板、噴 嘴、文丘里管】

4、： 差壓計：測量壓力差。節(jié)流式流量計的取壓方式：理論取壓法，徑距取壓法， 角接取壓法， 法蘭取壓法。轉子流量計的工作原理： 定壓差，變截面： 屬于面積式流量計。 渦輪流量計的工作原理： 動量矩守恒 原理； 屬于速度式流量計。22. 渦輪流量計的特性： 測量精度高，可作為標準流量計, 對被測信號的變化反應快。23. 流量計的安裝要求： 節(jié)流式：測壓口應位于管路 穩(wěn)定段，對中安裝； 轉子：安裝 必須豎直，流體 流向自下而上； 渦輪：加 裝過濾器，保證變送器的前后 有一定的直 管段，水平安裝。24. 測溫原理的分類： 熱膨脹， 電阻變化， 熱電效應， 熱輻射。25. 熱電偶溫度計的組成：熱電偶【感溫

5、元件】， 測量儀表【毫伏計或電位差計】， 連接熱電偶和測量儀表的 導線【補償導線及銅導線】。26. 熱電效應：不同材質的導線 A和B連接的閉合回路，若兩接點溫度不同，回路就會產 生熱電勢。27. 熱電偶：兩種不同導體的組合；熱電極：每根單獨的導體。28. 工作端：測量端或熱端，如 t端；自由端：參比端或冷端，如 t0端。29. 熱電偶測溫的基本依據：熱電偶 材質及冷端溫度to 定，Eab t。30. 熱電偶冷端的溫度補償：使用補償導線將冷端延伸至溫度恒定處；維持冷端溫度to恒定：冰浴法：將冷端放入恒溫槽中，保持一個固定溫度：補償電橋法。31. 第三導線：連接 熱電偶和測量熱電勢變化 儀表之間的

6、導線。32. 補償導線：用來將熱電偶 冷端延伸到溫度恒定處，并降低由貴金屬材料制成的熱電偶的 成本。33. 補償導線與第三導線區(qū)別：補償導線在0100C范圍內，具有與所連接的熱電極 相同的熱電特性，而第三導線無此特性。34. 測溫誤差： 產生原因：溫度計的 熱端溫度t是否等于熱端所在處 被測物體 的溫度； 消除：盡量 減少熱端與其周圍 環(huán)境之間的溫度差和傳熱速率。35. 熱電阻溫度計的組成：熱電阻【測溫元件】， 顯示儀表， 連接導線。36. 工業(yè)上常用的熱電阻：鉑電阻Pt100和銅電阻Cu50。37. 液位計的分類： 直讀式， 差壓式， 浮力式， 電容式。38. 測定直管摩擦阻力實驗的條件：實

7、際流體在等徑直管中單相流動。Pf39. P與Pf的關系： P - g（z2 zj【Pf恒定】： 水平直管（乙Z2 ）：PPf （ P與 Pf在數值上相等）；豎直直管（z, z2 ）：PPf。40. f （Re, d）的變化規(guī)律：Re曲線固定，與流體的性質無關；Re 一定，41. . d的測定： 已知管長I、管徑d，測對應的VsPf :計算 與Re:在雙對數坐標系上 標繪 Re ；利用文獻資料確定d或。42. 常見工業(yè)管道d的大?。恒~管、鋁管V鋼管V鑄鐵管（新）V鑄鐵管（舊）。43. 局部阻力壓降Pf'的測定： 測定方法：通過測量.近點壓差 Pb Pb'和遠點壓差測量取壓點布置圖

8、:Pa Pa'來得到;倒置U管壓差計：測量所得 數據較準確，但測量范圍小。一般適用于 小流量時測壓差。 差壓變送器：測量 小流量時，誤差較 大，而測大流量時，誤差較 小。一般適用于 大流量 時測壓差。倒置U管壓差計與差壓變送器 并聯測壓的目的： 擴大測量范圍， 提高測量精度。 并聯測壓的方法： 先使用倒置U管壓差計，提高小流量測量精度； 超過其量程 時，再使用差壓變送器，可擴大測量范圍。U管壓差計與差壓變送器測壓必須安裝： 平衡閥：不測量時，打開；測量時，關閉。切斷閥：不測量時，關閉；測量時，打開。圓直管內或導壓管內積存氣體的影響：差壓計的顯示壓強大于實際壓強。壓力差的顯示： 差壓變送

9、器：電信號直接顯示；U管壓差計：用一定的 液柱高度來表示。44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.U管壓差計壓力差的表示:;分析：實驗中（Hg ）gp保持不變，導壓管內有無氣體則 變化，無 有，則h無h有。離心泵的操作： 啟動前要灌泵，以防止發(fā)生“氣縛” 啟動和停止泵前，要關閉 出口閥，防止啟動電流過大以保護泵電機及功率表的安全。泵的吸入管路安裝 底閥的作用：阻止被吸入泵 殼內的液體倒流，以防止發(fā)生“氣縛”。 流量調節(jié)閥： 安裝位置：安裝在貼近泵的 出口管線 上； 閥門的開關：左開右關， 即開啟為逆時針旋轉,關閉為順時針旋轉。

10、壓強表： 安裝位置：安裝在流量調節(jié)閥之 前； 讀數反映了管道截面上的壓能。離心泵的特性曲線的組成：H Q曲線， N Q曲線， Q曲線。離心泵性能測定實驗裝置：離心泵， 測量儀表：真空表、壓強表、功率表、流量計、溫度計、差壓變送器及顯示表； 附件：流量調節(jié)閥、水槽。離心泵特性曲線的測定方法：泵的型號一定，泵的轉速一定，通過調節(jié)流量調節(jié)閥的 開 度，測量不同流量Q對應的p出、p入及功率表讀數。離心泵特性曲線的規(guī)律：泵提供的能量He不變【機械能守恒】,流量調節(jié)閥開度f ,2 2管路阻力J ,流量Q f ,動能u出u入f ,壓能PPA J ,壓強差P出 p入J （壓2力表示數真空表示數f）。管路特性曲

11、線的測定方法： 固定流量調節(jié)閥的 開度，通過改變泵的轉速來，測量不同轉 速下的流量及對應的 p出、p入及功率表讀數。管路特性曲線的規(guī)律：當泵的轉速n f,泵提供的能量f,流量 Q f,壓能f （壓力表示數f,真空表示數J），泵的揚程H f,泵的功率 N f （功率表示數f）。流量計的需標定的情形： 遺失出廠的流量曲線； 被測流體的密度與工廠 標定所用 的流體不同； 流量計經長期使用而 磨損； 使用自制的非標準流量計。流量計的標定方法： 容量法， 稱重法，標準流量計法。流量計性能實驗采用 標準流量計法：測定節(jié)流元件前后的壓差p與流過的流量V。過濾操作特性：隨著過濾的進行，濾餅厚度f，流體流動的阻

12、力f。恒壓過濾操作特性：流動阻力f,過濾速率;:在得到相同濾液量時，過濾時間f;在單位時間內，所得濾液量Jc)測定恒壓過濾常數的基本原理：d2q2 qe【在實際試驗中用代替d】。dqKKqdqV作圖法測定恒壓過濾常數的測定步驟:已知Vj、 i，由qi ，求，過a q q與qj （-5 ）作直線， K 2斜率。作圖求K值時取階梯 水平線段中點作線的目的：體現是 平均值，因為恒壓過濾實驗中 測得的均為一段時間間隔內的平均濾液量。過濾常數K :由物料特性k及過濾壓力差p所決定，即K （k, p）。介質常數qe與e :反映過濾 介質阻力 大小。過濾常數K和介質常數qe、e統稱恒壓過濾常數。恒壓過濾常數

13、的影響因素：濾漿濃度f, K J ,其余因素（p,k,T） f , K f。測定管內對流傳熱系數i : 測量原理:影響因素:Qit|,t2 (冷流體的進口、出口溫度），tW （壁面平均溫度），W冷 （冷流體的質量流量）,d, Li (換熱管的管徑、管長）熱量 Qi : QiW令 Cpi t2t1, W冷影響因素:Qi(W> ,t1 ,t2)；QiQ冷：Q熱Qi Q損Q冷；若用Qi Q熱來求i，貝U i偏大。測定總傳熱系數K :測量原理:KoQi,tmSo影響因素:t1,t2 （冷流體的進口、出口溫度），T1,T2 （熱流體的進口、出口溫度），Vi （冷流體在套管內的 體積流量）。62.6

14、3.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.傳熱的強化： 原理：K f即i f【使流體湍動程度f、使傳熱邊界層變薄】; 措78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.施：在換熱 管內設置螺旋線圈，增大管內冷流體的流量。冷流體出口溫度t2 J的原因：其他條件不變，管內冷流體流量Vi f : 管外蒸汽側：壓力不足【蒸汽進口溫度 J】，氣量不夠【蒸汽流量V。J】，不凝性氣體積聚【壁面熱阻f, K J】。精餾裝置的操作流程： 開工時:先向冷凝器中通 冷卻水,后加熱再沸器: 停車時: 先停止加熱再沸器,后停止

15、向冷凝器中通 冷卻水。精餾裝置的操作方法：開車時，通常先采用全回流操作(R): 塔內情況基本穩(wěn)定后，再 F f, R J, D f, W To冷液進料時，進料量 F過大： 出現的現象：精餾段干板,塔頂沒回流 也不能出料： 提餾段可能液泛: 調節(jié)方法：減小進料量(F J ),加大塔釜加熱量(V ' f )，保持釜溫不變(t釜不變)o(L, L')與(V,V ')對精餾操作的影響：一定范圍內，(L, L') f與(V,V') f有利于分離； 超過一定限度后，則會出現(L,L')過大，有漏液與氣泡夾帶：(V,V ')過大，有霧沫夾帶與液泛等異常

16、操作現象，使分離效果變差。精餾塔正常操作狀態(tài)判斷：塔板上是否有一定高度的液層；霧沫夾帶是否嚴重,漏液是否嚴重，有無液泛。精餾塔穩(wěn)定操作狀態(tài)判斷：觀測 塔頂溫度或靈敏板溫度 是否穩(wěn)定。精餾塔穩(wěn)定操作的必要條件：進出系統的物料量(F,D,W)要穩(wěn)定； 回流比(R)要穩(wěn)定； 塔底再沸器的 加熱蒸汽壓 或加熱電壓(V,V')要穩(wěn)定； 塔頂冷凝器的 冷卻水流量及溫度(L, L')要穩(wěn)定； 進料熱狀態(tài)(q)要穩(wěn)定。rr L r L'LL'1R改變的影響：R, R1Xd ,Xw , XVV'VV't其他操作條件不變,進料組成Xf改變的影響：Xf (Xd,Xw)

17、 , Xd取樣要求：取樣填料塔塔板單板效率的測定：取樣位置：塔頂、進料板、塔釜；方便，取樣設備不影響塔內氣液相傳質、傳熱的進行吸收塔氣體流量的調節(jié)： 調節(jié)方法：旁路調節(jié)； 氣體輸送設備：羅茨鼓風機或漩渦氣泵。型管： 作用：防止吸收 塔內的液體倒灌入風機： 安裝位置要求： 高于吸收塔 填料層頂端。液封管： 作用：防止 氣體短路； 安裝要求：在 塔底吸收液排出管路上； 自身 特性：液封管不能太細太長，以免影響吸收液的正常流動。填料支撐板：填料 支撐板的自由截面積 > 填料層的自由截面積。填料吸收塔傳質性能的測定：固定：液相流量 L , 氣相流量 V ,入塔混合氣氨的濃度Y : 測定：氣液兩相進出吸收塔的濃丄(X1,X2,%), 液相溫度。94. 操作條件變化的影響：氣膜控制：L 一定，V f,則Hog f、ga f、Xi f,而Nog J、a J；液膜控制：V 定，L f,則Kxa f,而Y2 J。95. 干燥速率的變化規(guī)律：增大（預熱段不變（恒速段減?。ń邓俣危?6. 干燥速率曲線測定的意義：測取恒速干燥速率Uc ,臨界含水量 Xc ，用以計算干燥時間，確定干燥器尺寸。97. 恒速干