化工機(jī)械實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

..目錄TOC\o"1-1"\h\z\u活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)及性能實(shí)驗(yàn)1離心泵性能測(cè)試12內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測(cè)定15外壓圓筒失穩(wěn)實(shí)驗(yàn)20高壓容器爆破實(shí)驗(yàn)23超聲波探傷實(shí)驗(yàn)28換熱器總傳熱系數(shù)的測(cè)定31精餾操作與塔效率的測(cè)定34攪拌反應(yīng)器性能實(shí)驗(yàn)38碳鋼極化曲線測(cè)定44不銹鋼鈍化曲線測(cè)定48振動(dòng)測(cè)量52臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量55法蘭非金屬墊片密封性能實(shí)驗(yàn)60傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)62二容水箱液位控制實(shí)驗(yàn)70雷諾實(shí)驗(yàn)74活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)及性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱：過程流體機(jī)械計(jì)劃學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)室過程流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)課中的一項(xiàng)綜合性實(shí)驗(yàn),包括兩部分：活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和活塞式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能測(cè)定。實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠卸骸?通過觀察多種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)和拆解一臺(tái)空氣壓縮機(jī),把課堂教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來,達(dá)到獲得對(duì)實(shí)際往復(fù)活塞壓縮機(jī)內(nèi)外各部件的感性認(rèn)識(shí)的目的。了解氣閥、活塞、十字頭、曲柄連桿機(jī)構(gòu)與曲軸箱之間的相對(duì)位置,以及他們的形狀與作用。認(rèn)識(shí)氣體進(jìn)出壓縮機(jī)的途徑,壓縮機(jī)的冷卻方式,潤(rùn)滑方法。掌握各主要零部件的拆裝步驟及方法。〔2通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一臺(tái)活塞式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能,進(jìn)一步理解活塞式壓縮機(jī)的基本理論,掌握過程流體機(jī)械的實(shí)驗(yàn)研究方法和手段。本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定一臺(tái)活塞式壓縮機(jī)的排氣量、功率、轉(zhuǎn)速來研究和分析活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和影響活塞式壓縮機(jī)性能的因素,同時(shí)觀察壓縮機(jī)氣缸內(nèi)部的工作過程—示功圖。2.任務(wù)〔1觀察多種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)并拆解一臺(tái)空氣壓縮機(jī)?！?測(cè)定在一定轉(zhuǎn)速下和一定工況下,壓縮機(jī)的排氣量Q、指示功率、軸功率Nz并與理論計(jì)算值比較；觀察示功圖。〔3了解計(jì)算機(jī)控制的參數(shù)采集系統(tǒng)的工作機(jī)理〔包括信號(hào)與采集、運(yùn)算處理、結(jié)果顯示及結(jié)果打印；二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1.活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)a.實(shí)驗(yàn)壓縮機(jī)壓縮機(jī)3臺(tái)：立式單級(jí)單作用空壓機(jī)1臺(tái),W型單級(jí)單作用空壓機(jī)1臺(tái),L型兩級(jí)雙作用空壓機(jī)〔可動(dòng)有機(jī)玻璃模型機(jī)1臺(tái)。b.壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及主要零部件介紹工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)空氣壓縮的主要部件。由氣缸、氣閥、活塞組件等組成。氣缸呈圓筒形,在氣缸蓋〔及汽缸座設(shè)有若干吸氣閥與排氣閥?；钊汕B桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。L型壓縮機(jī)有兩個(gè)氣缸,通常垂直列為一級(jí)缸,水平列為二級(jí)缸。空氣吸入一級(jí)氣缸經(jīng)過壓縮后,進(jìn)入中間冷卻器降溫,再進(jìn)入二級(jí)氣缸壓縮,最后排出到輸氣管路供使用。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由曲軸、連桿、十字頭〔用于雙作用壓縮機(jī),對(duì)單作用壓縮機(jī)為連桿組成,用于傳遞動(dòng)力,將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲軸的曲拐上裝有一個(gè)或多個(gè)連桿。連桿的另一端與只能在滑道內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的十字頭〔對(duì)單作用壓縮機(jī)為在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞連接。這樣,旋轉(zhuǎn)的曲軸使連桿擺動(dòng),傳到十字頭〔活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),在通過活塞桿使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體做功。機(jī)身機(jī)身上支承和安裝著整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu),又兼作潤(rùn)滑油箱用。曲軸用軸承支承在機(jī)身上。對(duì)于雙作用壓縮機(jī),機(jī)身上兩個(gè)滑道又支托著十字頭,兩個(gè)氣缸分別固定在L型機(jī)身的兩臂上。氣缸氣缸是構(gòu)成壓縮容積實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的主要部件。本實(shí)驗(yàn)的壓縮機(jī)氣缸有空冷的,也有水冷的。單作用壓縮機(jī)為空冷,缸體和缸蓋上有散熱翅片。雙作用壓縮機(jī)氣缸為水冷結(jié)構(gòu)。活塞組件活塞組件包括活塞、活塞環(huán)及活塞桿〔雙作用壓縮機(jī)或活塞、活塞環(huán)及活塞銷〔單作用壓縮機(jī)等。實(shí)驗(yàn)的L型壓縮機(jī)活塞為盤形活塞機(jī)構(gòu)。在活塞盤側(cè)面上有兩道凹槽,用來安裝活塞環(huán)?；钊麠U的作用是將活塞與十字頭連接起來,傳遞作用在活塞上的力,帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。其它壓縮機(jī)用的是筒型活塞,活塞與連桿是通過活塞銷連接?；钊h(huán)為一開口圓環(huán),在自由狀態(tài)下,其外徑大于氣缸直徑。裝入氣缸后,環(huán)徑縮小,僅在切口處留下一個(gè)熱膨脹間隙。其主要作用是密封氣缸與活塞盤之間的間隙,防止氣體從壓縮容積的一側(cè)漏向另一側(cè),此外還有均布潤(rùn)滑油的作用。單作用壓縮機(jī)用的筒型活塞上還有一道刮油環(huán),用于刮去汽缸表面多余的潤(rùn)滑油。氣閥氣閥是壓縮機(jī)中的重要部件,其作用是控制氣體及時(shí)吸入與排出氣缸。實(shí)驗(yàn)所用壓縮機(jī)的氣閥為環(huán)狀閥,主要由閥座、閥片、彈簧及升高限制器等零件組成。它的工作原理以吸氣閥為例來說明。在吸氣過程,當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力低于吸氣管道中的壓力,且兩者壓力差所產(chǎn)生的推力足已克服彈簧壓緊力及閥片、彈簧的慣性力時(shí),彈簧隨即把閥片彈回,閥片由落在閥座上,吸氣閥關(guān)閉,完成吸氣過程。曲軸曲軸是壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件。主要由主軸頸、曲軸銷、曲柄等組成。曲軸擱置在機(jī)體軸承座上的部份,稱為豬軸頸；與連桿連接的部分稱為曲柄銷；連接主軸頸與曲柄銷的部分稱為曲柄。曲柄與曲柄銷組合在一起稱為曲拐。本實(shí)驗(yàn)所用壓縮機(jī)的曲軸均為曲拐軸,其特點(diǎn)是曲柄銷兩端均有曲柄形成曲拐。連桿連十字頭十字頭是連接活塞桿與連桿的部件,是雙作用壓縮機(jī)特有的。它在導(dǎo)軌里作往復(fù)運(yùn)動(dòng),并將連桿的動(dòng)力傳給活塞部件。實(shí)驗(yàn)用L型壓縮機(jī)的十字頭與連桿的連接方式為閉式。十字頭與活塞桿的連接采用螺紋連接方式,可根據(jù)活塞桿螺紋旋入十字頭的深淺來調(diào)整活塞桿與氣缸端面的間隙,并用自鎖螺母鎖緊。十字頭與連桿采用十字頭銷連接。壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)本實(shí)驗(yàn)的L型壓縮機(jī)采用壓力潤(rùn)滑方式。分為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)：氣缸部分靠注油器供潤(rùn)滑,傳動(dòng)部分靠齒輪油泵供油潤(rùn)滑；其它兩臺(tái)壓縮機(jī)采用的是飛濺潤(rùn)滑方式,即汽缸—活塞及曲軸—連桿的潤(rùn)滑都采用由連桿大頭上的打油機(jī)構(gòu)將曲軸箱內(nèi)的潤(rùn)滑油濺起到潤(rùn)滑表面實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。L型壓縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑路線如下：連桿大頭主軸承油冷卻器濾油器齒輪油泵儲(chǔ)油箱連桿小頭連桿大頭主軸承油冷卻器濾油器齒輪油泵儲(chǔ)油箱連桿小頭十字頭滑道十字頭銷十字頭滑道十字頭銷圖１傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑路線冷卻系統(tǒng)：本實(shí)驗(yàn)L型壓縮機(jī)采用水冷方式。兩級(jí)之間設(shè)有中冷器,用于冷卻一級(jí)排氣；汽缸及填料函外設(shè)有冷卻水夾套,用于冷卻汽缸和填料。c.實(shí)驗(yàn)步驟拆解并安裝1臺(tái)立式單級(jí)單作用空壓機(jī)。拆卸時(shí)遵循從上到下,從外到內(nèi)的基本原則,安裝時(shí)次序與拆卸是相反。本壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,拆裝的重點(diǎn)是觀察汽缸、氣閥及氣道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。拆卸次序?yàn)椋孩?拆氣缸蓋卸下缸蓋頂部的螺母,向上拆下氣缸蓋。注意觀察其結(jié)構(gòu)形式以及內(nèi)部氣道的布置。Ⅱ.拆氣閥本壓縮機(jī)的氣閥為組合式氣閥,即進(jìn)氣閥和排氣閥組合在一起。拆下氣缸蓋后即可拿出裝在氣缸正上方的氣閥組件。松開位于中心螺栓和螺母,即可將閥座和升程限制器分開,取出閥片和彈簧。Ⅲ.盤動(dòng)飛輪,使曲柄連桿機(jī)構(gòu)與活塞動(dòng)作,觀察氣缸內(nèi)部及活塞在氣缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。Ⅳ.安裝復(fù)原壓縮機(jī)。安裝時(shí)注意參照壓縮機(jī)的拆開步驟及壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式,正確安裝各部件。d.實(shí)驗(yàn)要求本部分要求觀察3種壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式并作出記錄。包括：總體結(jié)構(gòu),單、雙作用活塞對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),氣閥結(jié)構(gòu)及類型,汽缸結(jié)構(gòu)及冷卻方式,潤(rùn)滑方式。2.活塞式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能測(cè)量本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)量一臺(tái)空氣壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下的排氣量、指示功率并與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比。實(shí)驗(yàn)裝置由容積式空氣壓縮機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)組組成,見圖2。圖2壓縮機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)示意圖1.噴嘴流量計(jì)2.壓縮機(jī)3.轉(zhuǎn)速傳感器4.儲(chǔ)氣罐5.信號(hào)處理系統(tǒng)6.數(shù)據(jù)采集接口箱7.壓力傳感器a.實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理〔1實(shí)驗(yàn)壓縮機(jī)裝置實(shí)驗(yàn)壓縮機(jī)是上海壓縮機(jī)廠制造的無十字頭3缸單作用風(fēng)冷式壓縮機(jī)一臺(tái),壓縮機(jī)基本參數(shù)如下：額定排氣量：1.0m額定排氣壓力：0.7MPa〔表壓額定轉(zhuǎn)速：1000r/min活塞行程：75mm〔曲柄半徑氣缸直徑：90氣缸數(shù)目：3潤(rùn)滑方式：飛濺式壓縮機(jī)軸功率：6.7KW氣缸相對(duì)余隙容積約為6％驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)額定功率：7.5KW電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)：0.85壓縮機(jī)是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的,連桿直接與活塞相連接,沒有十字頭,連桿大頭為對(duì)分式。曲柄安裝在滑動(dòng)軸承上,壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及氣缸均用擊濺方式進(jìn)行潤(rùn)滑。壓縮機(jī)機(jī)身與氣缸外套鑄成整體?？諝庾源髿膺M(jìn)入壓縮機(jī),經(jīng)壓縮后排出,壓縮機(jī)的排氣管接儲(chǔ)氣罐,儲(chǔ)氣罐為直徑Φ300,長(zhǎng)900mm壁厚1〔2壓縮機(jī)的排氣測(cè)定裝置在儲(chǔ)氣罐出口的壓力調(diào)節(jié)閥后設(shè)有一套排氣量測(cè)定裝置,即噴嘴流量計(jì),裝置設(shè)計(jì)按照排氣量按照"GB/T15487--1995《容積式壓縮機(jī)流量測(cè)方法》"中所規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。裝置由減壓箱、噴嘴、測(cè)壓管及測(cè)溫管所組成,減壓箱內(nèi)有多孔小板及井字形隔板所組成的氣體流動(dòng)裝置,噴嘴由不銹鋼或黃銅制造,孔徑尺寸為19.05mm根據(jù)測(cè)量得到的有關(guān)參數(shù),壓縮機(jī)實(shí)際排氣量由下式計(jì)算得出<1>式中：Q－壓縮機(jī)排氣量〔m3/min－噴嘴系數(shù)〔查表－噴嘴前后的壓力差〔mm水柱,1mm水柱10.2Pa－噴嘴直徑〔mm－大氣壓力〔105Pa－壓縮機(jī)吸入氣體的絕對(duì)溫度〔K－噴嘴前氣體的絕對(duì)溫度〔K〔3示功圖〔P-V圖的測(cè)試裝置壓縮機(jī)的一個(gè)一級(jí)氣缸頂部開孔,通過接頭連接壓電式壓力傳感器,測(cè)試氣缸內(nèi)氣體的瞬間壓力P。壓縮機(jī)飛輪上裝有鍵相器,通過光電轉(zhuǎn)速器,測(cè)試壓縮機(jī)的瞬間曲柄轉(zhuǎn)角α。由下面公式確定活塞位移x,〔2式中：－活塞位移,－曲柄半徑,－曲軸半徑與連桿長(zhǎng)度l的比值,α－曲柄轉(zhuǎn)角。由活塞位移x與氣缸截面積A的乘積即可確定活塞掃過的氣缸容積V?！?式中：—?dú)飧兹莘e；—?dú)飧捉孛娣e,A=πD2/4；x—活塞位移。由和可繪出壓縮機(jī)一個(gè)循環(huán)的圖〔示功圖。由示功圖封閉面積即可算出一個(gè)循環(huán)的壓縮功；再乘以轉(zhuǎn)速和氣缸數(shù)目即得壓縮機(jī)指示功率：〔封閉面積〔氣缸數(shù)目〔〔4式中：－轉(zhuǎn)速,r/min?！?電動(dòng)機(jī)功率的測(cè)定電機(jī)負(fù)載為三角形的三相電路,電動(dòng)機(jī)輸入功率為〔5式中：—電機(jī)功率；—相電壓；—相電流；—功率因數(shù),等于0.85?！?計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集與信號(hào)分析系統(tǒng)本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集與處理通過計(jì)算機(jī)化的"信號(hào)采集與分析系統(tǒng)CRAS"實(shí)現(xiàn)。示功圖繪制、排氣量和指示功率計(jì)算通過示功圖軟件實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理系統(tǒng)包括傳感器以及放大器,數(shù)據(jù)采集卡,接口箱,以及VMCRAS及示功圖軟件等。b.實(shí)驗(yàn)步驟〔1熟悉實(shí)驗(yàn)用設(shè)備和儀器?！?打開數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。〔3進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。打開計(jì)算機(jī)電源,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊桌面上的"CRAS6.1〔快捷方式",進(jìn)入計(jì)算機(jī)化的振動(dòng)信號(hào)采集分析系統(tǒng)CRAS。再點(diǎn)擊："旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)示與分析VMCRAS"。在"VMCRAS"界面下,先定義作業(yè)文件〔即數(shù)據(jù)采集文件名稱及類型。點(diǎn)擊"作業(yè)"在"搜尋〔I"欄確認(rèn)作業(yè)文件的位置<即文件保存位置>②在"文件名稱〔N"欄寫入所起的文件名〔不寫擴(kuò)展名；③在"文件類型〔T"欄點(diǎn)入"外部雙通道"<注：內(nèi)部方式指定采樣率頻率；外部方式指采樣頻率隨轉(zhuǎn)速同步變化>?！?設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù),點(diǎn)擊"參數(shù)設(shè)置",逐步完成以下各項(xiàng)設(shè)置：①采集方式：選擇"外部"；鍵相位必須為128〔鍵相位表示整轉(zhuǎn)速周期的測(cè)點(diǎn)。采集控制：選擇"監(jiān)示采集"；轉(zhuǎn)速控制為"升速"；在"總記錄時(shí)間〔秒"攔中填入時(shí)間,一般為30–40秒。監(jiān)測(cè)值類型：P_P〔雙峰值,在文本框的下拉列表中選擇。工程單位：一通道〔氣缸壓力傳感器：MPa,在文本框的下拉列表中選擇。二通道〔差壓傳感器：Pa,在文本框的下拉列表中選擇。電壓范圍：±10000mv,在選項(xiàng)欄中選擇。較正因子：輸入一通道<氣缸壓力傳感器>較正因子〔由傳感器參數(shù)確定：17000二通道<差壓傳感器>較正因子：1所有參數(shù)確定后,點(diǎn)擊"確認(rèn)"?！?開啟壓縮機(jī),開始數(shù)據(jù)采集檢查傳感器,儀器儀表接線等無誤,確認(rèn)儲(chǔ)氣罐出口的壓力調(diào)節(jié)閥完全打開后,啟動(dòng)壓縮機(jī)。逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥開度,壓縮機(jī)排氣壓力開始升高,注意觀察,待壓縮機(jī)排氣壓力達(dá)到規(guī)定值〔0.7MPa表壓力且穩(wěn)定后,點(diǎn)擊VMCRAS狀態(tài)下的"在線監(jiān)測(cè)"。即可觀察壓縮機(jī)排氣壓力—時(shí)間曲線,數(shù)據(jù)采集完畢后退出"CRAS"?！?作壓縮機(jī)示功圖和計(jì)算排氣量①用鼠標(biāo)點(diǎn)擊電腦顯示器桌面上的"示功圖"在打開的界面里逐步完成以下各項(xiàng)。=2\*GB3②導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集的Vm文件點(diǎn)擊菜單"導(dǎo)入數(shù)據(jù)〔I",在下拉菜單中選擇"從Vm作業(yè)導(dǎo)入數(shù)據(jù)",在C盤中選擇文件夾"Cras"打開,選擇擴(kuò)展名為"DED"的數(shù)據(jù)采集文件〔即先前所定義的作業(yè)文件,點(diǎn)擊文件名欄的"打開"按鈕,打開該文件；=3\*GB3③點(diǎn)擊菜單"參數(shù)設(shè)置"設(shè)置初相位角,在初相角攔內(nèi)填入210o。鍵相位選項(xiàng)必須選擇為"128”依次填入：{默認(rèn)值,可忽略}氣缸數(shù)目：3氣缸直徑〔單位為米：0.09曲柄半徑〔單位為米：0.0375"r/l"〔曲柄半徑與連桿長(zhǎng)之比：0.217點(diǎn)擊確認(rèn)。電腦顯示器界面上可顯示壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、壓縮機(jī)指示功率、二通道壓差〔噴嘴前后壓差的測(cè)量結(jié)果及示功圖。④點(diǎn)擊菜單"排氣量計(jì)算",可計(jì)算排氣量Q和噴嘴系數(shù)C。在排氣量計(jì)算界面內(nèi),在"噴嘴壓差"選擇框內(nèi)選擇"毫米水柱"或"表讀數(shù)〔Pa"選項(xiàng),可在對(duì)應(yīng)的數(shù)值欄中顯示出以毫米水柱或Pa為單位的噴嘴壓差的測(cè)量數(shù)值依次填入：噴嘴直徑〔單位為毫米：19.05吸入氣體溫度〔單位為K：噴嘴前氣體溫度〔單位為K：大氣壓力〔單位為MPa：填完后,點(diǎn)擊"計(jì)算"框,即可由計(jì)算機(jī)算出排氣量Q〔m3/min,并示出噴嘴系數(shù)C。⑤點(diǎn)擊"保存"可保存本次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果。c.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值的比較將有關(guān)數(shù)據(jù)填入本指導(dǎo)書附表,并對(duì)測(cè)試的指示功率和排氣量與理論計(jì)算值進(jìn)行比較,分析。〔1壓縮機(jī)理論排氣量Qth〔m3/min〔6式中：—第一級(jí)各個(gè)氣缸活塞面積的總和,m2—行程,m—轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)/分—容積系數(shù),—相對(duì)余隙容積,0.06;—壓力比,—?dú)怏w多變指數(shù)1.20—第一級(jí)壓力系數(shù)；0.95~0.98—第一級(jí)溫度系數(shù)；0.90~0.95—第一級(jí)泄漏系數(shù)；0.92~0.96〔2理論功率計(jì)算〔Kw〔7式中：—名義吸氣壓力,MPa；—進(jìn)氣時(shí)的壓力損失系數(shù),0.04~0.06；－實(shí)際吸、排氣壓力,MPa；,名義排氣壓力,MPa；—排氣時(shí)的壓力損失系數(shù),0.08~0.12。－氣體絕熱指數(shù),空氣以k=1.4；Vh—行程容積,Vh=；—轉(zhuǎn)速,RPM；其余符號(hào)同上。將實(shí)測(cè)指示功率,理論計(jì)算指示功率及電測(cè)功率計(jì)算結(jié)果列表并比較之。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括本實(shí)驗(yàn)的兩部分實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容應(yīng)有以下方面：〔1實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?實(shí)驗(yàn)裝置〔3實(shí)驗(yàn)原理〔4簡(jiǎn)明寫出實(shí)驗(yàn)步驟〔5實(shí)驗(yàn)記錄表〔6采用理論公式分別計(jì)算壓縮機(jī)指示功率和排氣量與實(shí)驗(yàn)值比較,并分析原因。四、注意事項(xiàng)〔1嚴(yán)格聽從老師指導(dǎo)?！?嚴(yán)格按規(guī)定操作?！?開機(jī)前用手盤動(dòng)皮帶輪?！?氣罐出口閥開至最大位置后,慢慢調(diào)小。〔5注意安全,開車時(shí)不要過分靠近機(jī)器。實(shí)驗(yàn)完畢后關(guān)閉電源,打掃現(xiàn)場(chǎng)。離心泵性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性所屬課程名稱：過程流體機(jī)械計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针x心泵特性曲線〔曲線,曲線,曲線的測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)裝置圖1實(shí)驗(yàn)裝置1.計(jì)量水箱2.回流閥3.儲(chǔ)水箱4.放水閥5.孔板流量計(jì)6.萬向漏斗三、實(shí)驗(yàn)原理和方法1.曲線利用閥門1、2調(diào)節(jié)流量,測(cè)定H、Q的數(shù)值。Q用計(jì)量水箱和秒表測(cè)定；H可由下式要求測(cè)試和計(jì)算?！簿伤摺瞞式中：—壓力表讀數(shù)〔MPa—真空表讀數(shù)〔MPa—壓力表至真空表接出點(diǎn)之間的高度〔m、—泵進(jìn)、出口流速,一般進(jìn)口和出口管徑相同,,,所以逐次改變閥門1、2的開度,測(cè)得不同的值和其相應(yīng)的水頭值,在坐標(biāo)系中得出相應(yīng)的若干測(cè)點(diǎn),將這些點(diǎn)光滑的連接起來,即得水泵的曲線。2.曲線測(cè)定泵在不同流量時(shí)的泵輸入功率,〔為電機(jī)的輸出功率,繪制曲線。水泵電機(jī)軸功率由下式計(jì)算：<Kw>式中：—電流表讀數(shù)〔A—電壓表讀數(shù)〔V—功率因數(shù),取0.77—電機(jī)效率,取0.65從開始,逐次改變閥門1、2的開度,測(cè)得不同的值和其相應(yīng)的泵軸功率值,在坐標(biāo)系中得出相應(yīng)的若干測(cè)點(diǎn),將這些點(diǎn)光滑地連接起來,即為泵的曲線。3.曲線求出不同流量時(shí)泵的有效功率和軸功率即可求出效率值。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備〔1記錄裝置的常數(shù)：值〔2接上電源〔3為水箱加水2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)〔1開動(dòng)電機(jī),使水泵運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)閥門1、2關(guān)閉,為空載狀態(tài),測(cè)讀壓力表讀數(shù),真空表讀數(shù)、電流、和電壓?！?略開閥門1、2水泵開始給水,并利用計(jì)量水箱和秒表測(cè)量并計(jì)算在此工況下的流量<m3/s>?！?逐次調(diào)節(jié)閥門1、2,重復(fù)上述步驟,測(cè)讀相應(yīng)的、、、、和。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可記錄在如下表格中：表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)No.〔MPa〔MPa〔轉(zhuǎn)/分<m3/s>備注123456〔4根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中點(diǎn)出實(shí)驗(yàn)點(diǎn),最后光滑的繪制出、和曲線〔可以在一張圖上繪出。內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：過程設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)1.測(cè)定內(nèi)壓薄壁圓筒外表面不同點(diǎn)的兩向應(yīng)力大小。2.測(cè)定內(nèi)壓薄壁封頭外表面不同點(diǎn)的兩向應(yīng)力大小。3.學(xué)習(xí)和了解測(cè)量元件、儀器等的正確使用及測(cè)試技術(shù)。4.學(xué)習(xí)和掌握測(cè)試數(shù)據(jù)處理的理論和方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1.根據(jù)引線的編組和顏色,仔細(xì)識(shí)別引線與應(yīng)變片的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.打開應(yīng)變儀和載荷顯示儀。通過加載壓力源施加一定的載荷,逐點(diǎn)檢測(cè)圓筒外壁、封頭外壁各個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變花及應(yīng)變片的應(yīng)變值。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值的比較結(jié)果〔以繪圖或表格形式等都應(yīng)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中反映。4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括：試驗(yàn)原理、主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)圖包括試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的布置、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)列表及繪圖〔包括相應(yīng)理論值、實(shí)驗(yàn)與理論數(shù)據(jù)差異的分析等。三、實(shí)驗(yàn)條件1.測(cè)試用儀器條件電阻應(yīng)變儀：型號(hào)：YJ—33型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、YJD—27精動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀組成：〔圖1所示。<1>構(gòu)件變形的感受和轉(zhuǎn)換部分—電阻應(yīng)變片；<2>被轉(zhuǎn)換量的傳遞和放大部分—電路系統(tǒng)；<3>讀數(shù)及記錄部分—LCD顯示器及打印機(jī)。圖1電阻應(yīng)變儀原理圖圖2電橋接線示意圖2.試驗(yàn)用設(shè)備裝置條件實(shí)驗(yàn)裝置：三個(gè)承載內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器A、B〔圖3、C容器A：兩端分別為--帶折邊錐形封頭、圓平板封頭；容器B：兩端分別為--橢圓封頭、球形封頭。容器C：兩端分別為--橢圓封頭、平板封頭、中間為筒體容器A、B尺寸、材料：筒體內(nèi)徑：400mm,壁厚4mm。橢圓長(zhǎng)短軸之比：2,壁厚4mm。容器及封頭材料：0Cr18Ni9容器C尺寸、材料：簡(jiǎn)體內(nèi)徑：400mm,壁厚6mm。橢圓長(zhǎng)短軸之比：2,壁厚6mm。圓平板直徑：412mm,壁厚6mm。容器及封頭材料：0Cr18Ni9圖3試驗(yàn)用容器裝置1.容器B2.壓力傳感器3.容器A4.壓力傳感器5.壓力表6.閥7.手動(dòng)試壓泵四、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)建議本實(shí)驗(yàn)對(duì)承受內(nèi)壓載荷的薄壁圓筒及封頭應(yīng)力區(qū)域兩向應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定。通過測(cè)定內(nèi)應(yīng)力,獲得圓筒及封頭的應(yīng)力分布特征,從而驗(yàn)證其應(yīng)力分布規(guī)律。1．了解容器材料、壁厚尺寸、設(shè)計(jì)壓力等、初步確定容器加載壓力<建議多個(gè)壓力等級(jí)測(cè)量>；2．初步選定測(cè)點(diǎn)位置,測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)能夠反映筒體、封頭上兩向應(yīng)力的分布規(guī)律；3．初算加載壓力下測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)最大、最小應(yīng)變,選定適合的電阻應(yīng)變片規(guī)格,與測(cè)點(diǎn)應(yīng)變相匹配；4．了解電阻應(yīng)變儀基本原理、量程范圍,滿足應(yīng)變測(cè)量要求；5．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計(jì)。五、實(shí)驗(yàn)操作建議1．應(yīng)變儀測(cè)量步驟1打開容器的排氣閥,通人冷水,裝滿后關(guān)閉排氣閥；2檢查各接線是否正確、牢固；3打開應(yīng)變儀電源；4檢查應(yīng)變儀是否工作正常；5按所貼應(yīng)變片設(shè)定應(yīng)變片靈敏系數(shù)K；6選擇調(diào)零,檢驗(yàn)各點(diǎn)初值是否為零；7用試壓泵向容器加壓,分別加壓至0.2,0.4,0.6MPa,并測(cè)量相應(yīng)壓力下各點(diǎn)之應(yīng)變值,并記錄。2.聯(lián)機(jī)測(cè)量步驟1>啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)程序,選擇實(shí)驗(yàn)；2>點(diǎn)擊"聯(lián)機(jī)測(cè)量",進(jìn)入測(cè)量程序；a.點(diǎn)擊"平衡"按鈕,應(yīng)變儀進(jìn)行平衡；b.點(diǎn)擊"測(cè)量"按鈕,讀入應(yīng)變初讀數(shù),〔若讀數(shù)不為零,重復(fù)a.b.步驟；c.點(diǎn)擊"記錄"按鈕,將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫文件；d.改變實(shí)驗(yàn)壓力,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫文件。3>點(diǎn)擊"設(shè)置"按鈕,可對(duì)應(yīng)變儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置〔應(yīng)變儀脫機(jī)測(cè)量的設(shè)置,請(qǐng)參照BZ2205C靜態(tài)電組應(yīng)變儀使用說明書；4>測(cè)量完成后,點(diǎn)擊"數(shù)據(jù)處理"進(jìn)入數(shù)據(jù)處理窗口；a.點(diǎn)擊"讀取數(shù)據(jù)"按鈕,彈出"選擇數(shù)據(jù)文件"對(duì)話框b.選擇數(shù)據(jù)文件：處理數(shù)據(jù)庫文件〔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)--1；處理文本文件〔舊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)--2；c.點(diǎn)擊"計(jì)算"按鈕,計(jì)算應(yīng)變修正值和應(yīng)力值；d.點(diǎn)擊"畫圖"按鈕,進(jìn)入"繪制應(yīng)力曲線"窗口；e.點(diǎn)擊"打印"按鈕,打印頁面內(nèi)容圖象；f.點(diǎn)擊"導(dǎo)出數(shù)據(jù)"按鈕,將測(cè)量的應(yīng)變值入文本文件,可以用記事本打開、編輯和打印所存的文件；g.點(diǎn)擊"返回"按鈕,退出數(shù)據(jù)處理窗口。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及裝置；選擇實(shí)驗(yàn)裝置及內(nèi)容,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；2．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算在某一壓力下筒體、封頭測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值,并繪制其應(yīng)力分布曲線；3．利用所學(xué)理論分析封頭的應(yīng)力分布狀況；4．實(shí)驗(yàn)體會(huì)及存在問題討論。外壓圓筒失穩(wěn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性所屬課程名稱：過程設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、試驗(yàn)?zāi)康?.觀察薄壁圓筒形容器在外壓作用下喪失穩(wěn)定性后的形態(tài)。2.測(cè)定圓筒形容器失去穩(wěn)定性時(shí)的臨界壓力并與理論值相比較。二、試驗(yàn)原理圓筒形容器在外壓作用下,常因剛度不足使容器失去原有形狀,即被壓扁或折曲成波形,這就是容器的失穩(wěn)現(xiàn)象,容器失去穩(wěn)定性時(shí)的外壓力,成為容器的臨界壓力,用表示。圓筒形容器失去穩(wěn)定性后,其橫截面被折成波形,波數(shù)可能是1,2,3,4,……等任意整數(shù),如圖1所示。圖1圓筒形容器失去穩(wěn)定后的形狀容器承受臨界值的外壓力而失去穩(wěn)定性,決非是由于容器殼體本身不圓的緣故,即是絕對(duì)圓的殼體也會(huì)失去穩(wěn)定性。當(dāng)然如殼體不圓〔具有橢圓度容器更容易失穩(wěn),即它的臨界壓力值會(huì)下降。根據(jù)外壓容器筒體的長(zhǎng)短,可分為長(zhǎng)圓筒,短圓筒和剛性圓筒三種,剛性圓筒一般具有足夠的剛度,可不必考慮穩(wěn)定性問題。但長(zhǎng)圓筒,短圓筒必須進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,它們的臨界壓力值大小主要與厚壁<>,外直徑<>,長(zhǎng)度〔有關(guān)。亦受材料彈性模數(shù)<>,泊桑比<>影響。所謂長(zhǎng)圓筒,短圓筒之分,并不是指它們的絕對(duì)長(zhǎng)度,而是與直徑壁厚有關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度。一般長(zhǎng)圓筒、短圓筒之間的劃分用臨界長(zhǎng)度表示。如容器長(zhǎng)度>為長(zhǎng)圓筒,反之為短圓筒。臨界長(zhǎng)度由下式確定：長(zhǎng)圓筒：長(zhǎng)圓筒失穩(wěn)時(shí)的波數(shù)=2,臨界壓力僅與有關(guān),而與無關(guān)。值可由下式計(jì)算：短圓壁：短圓筒失去穩(wěn)定性時(shí),波數(shù)>2,如為3,4,5……,其波數(shù)可近似為：臨界壓力可由下式計(jì)算：對(duì)于外壓容器臨界壓力的計(jì)算,有時(shí)為計(jì)算簡(jiǎn)便起見,可借助于一些現(xiàn)成的計(jì)算圖來進(jìn)行。6767891圖2外壓圓筒失穩(wěn)裝置實(shí)驗(yàn)1.橫梁2.壓緊螺母3.圖2外壓圓筒失穩(wěn)裝置實(shí)驗(yàn)1.橫梁2.壓緊螺母3.密封螺母4.壓緊法蘭5.墊片6.外壓圓筒7.心軸8.圓筒底墊塊9.透明容器10.臺(tái)1045102344四、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)1.測(cè)量試件的有關(guān)參數(shù)：壁厚<>,直徑<>,長(zhǎng)度〔。用千分卡測(cè)壁厚,用游標(biāo)卡尺測(cè)內(nèi)直徑〔便于精確測(cè)量和長(zhǎng)度,外直徑由內(nèi)直徑加壁厚得到。各參數(shù)分別測(cè)量?jī)傻饺?計(jì)算時(shí)取平均值。2.按圖二所示安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備,先用手搖泵將透明容器內(nèi)的水升至容器的約三份之二處；將外壓圓筒試件6置于平板頂蓋上,試件與平頂蓋間用墊片5密封〔試件折邊上下各放一墊片；用壓緊法蘭4通過四個(gè)密封螺母2將試件壓緊到平板頂蓋上。3.將圓筒底墊塊8<一大一小>置于外壓圓筒底部,把用心軸7置于圓筒底墊塊的中心孔中,再將橫梁1壓在心軸7上,通過兩個(gè)壓緊螺母2上緊<用手旋緊既可>；以此抵消試件承受的軸向載荷。4.用手搖泵緩慢升壓至試件破壞為止〔試件破壞時(shí)有輕微的響聲,記下容器的失穩(wěn)壓力〔即有輕微響聲時(shí)的瞬間壓力,此壓力為臨界壓力。失穩(wěn)后不可再升壓。5.打開手搖泵的開關(guān)卸壓,待壓力為零后取出試件,觀察失穩(wěn)后試件的形狀并記下波紋數(shù)。6.關(guān)上手搖泵的開關(guān),清理好實(shí)驗(yàn)備件和工具。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.列出測(cè)量所得的試件幾何尺寸數(shù)據(jù)。2.驗(yàn)算波紋數(shù)。3.計(jì)算容器的臨界壓力并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。4.討論、分析試驗(yàn)結(jié)果,分析誤差原因。高壓容器爆破實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性所屬課程名稱：過程設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、試驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)定圓筒塑性變形開始和結(jié)束時(shí)的屈服壓力值；2.測(cè)定圓筒破壞時(shí)的爆破壓力,并通過計(jì)算驗(yàn)證理論公式；3.了解過程裝備控制專業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集測(cè)量系統(tǒng)基本單元的原理。二、試驗(yàn)原理1.屈服壓力值的理論計(jì)算〔1屈服壓力〔2全始屈服壓力〔材料為理想彈塑性2.爆破壓力值的理論計(jì)算承受內(nèi)壓的高壓筒體,其爆破壓力計(jì)算方法有如下幾種：〔1公式〔2中徑公式〔3最大主應(yīng)力理論〔4最大線應(yīng)變理論〔5最大剪應(yīng)力理論〔6最大變形能理論圖1壓力與容積變化圖1壓力與容積變化guanxigun關(guān)系3．爆破試驗(yàn)原理過程塑性材料制造的壓力容器的爆破過程如圖一所示,在彈性變形階段〔線段,器壁應(yīng)力較小,產(chǎn)生彈性變形,內(nèi)壓與容積變化量成正比,隨著壓力的增大,應(yīng)力和變形不斷增加；到點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)表面開始屈服,與點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力為初始屈服壓力；在彈塑性變形階段〔線段,隨著內(nèi)壓的繼續(xù)提高,材料從內(nèi)壁向外壁屈服,此時(shí),一方面因塑性變形而使材料強(qiáng)化導(dǎo)致承壓能力提高,另一方面因厚度不斷減小而使承壓能力下降,但材料強(qiáng)化作用大于厚度減小作用,到點(diǎn)時(shí)兩種作用已接近,點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力是容器所能承受的最大壓力,稱為塑性垮塌壓力；在爆破階段〔線段,容積突然急劇增大,使容器繼續(xù)膨脹所需要的壓力也相應(yīng)減小,壓力降落到點(diǎn),容器爆炸,點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為爆破壓力。三、實(shí)驗(yàn)裝置與工作原理1.實(shí)驗(yàn)裝置本儀器中的液體介質(zhì)油的吸入、壓縮與排出是通過活塞腔容積的周期性變化而實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)接入電源后進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn),通過減速器帶動(dòng)偏心輪傳至十字頭滑塊,活塞柱通過滑快與導(dǎo)向桿相連〔導(dǎo)向桿在導(dǎo)向套內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)缸內(nèi)處于低壓狀態(tài)時(shí)吸入介質(zhì)油,活塞桿壓縮時(shí),泵內(nèi)高壓流體經(jīng)過止回閥向爆破試件中輸送,使爆破試件中內(nèi)壓不斷升高。2.工作原理本系統(tǒng)的壓力增升原理圖2所示,活塞桿9在缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),介質(zhì)油通過進(jìn)口單向閥5吸入缸內(nèi),活塞柱向缸內(nèi)推進(jìn)時(shí),進(jìn)口單向閥5關(guān)閉,介質(zhì)油通過出口單向閥6流進(jìn)爆破試件中。壓力表4下面裝有單向閥7,目的是為了在試件瞬間爆破時(shí)保護(hù)壓力表〔試件爆破后壓力表數(shù)值仍舊保持壓力信號(hào)由壓力傳感器12通過接口13傳送至計(jì)算機(jī)。圖2工作原理流程圖1.油槽2.導(dǎo)油杯3.爆破試件4.壓力表5.進(jìn)口閥6.出口閥7.壓力表保護(hù)閥8.油缸9.活塞10.試件卸壓閥11.表卸壓閥12.壓力傳感器13.傳感器微機(jī)接頭四、試驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)1.了解試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)〔包括高壓爆破教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作方法、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、轉(zhuǎn)換器等計(jì)算機(jī)硬件接口以及測(cè)試軟件的位置和功能。2.測(cè)量尺寸：在爆破試件的上、中、下不同圓周方向上,測(cè)量外徑三次；內(nèi)徑為已知值〔試件材料為20號(hào)無縫鋼管加工而成,根據(jù)不同的理論公式計(jì)算可得到不同的理論爆破值。3.操作步驟：〔1關(guān)閉卸荷閥10與11〔即面板上左右支閥,觀察儀器面板上的油標(biāo),看油缸中是否有足夠的介質(zhì)油,若油缸中油不足,可從導(dǎo)油杯2中直接加油〔一般機(jī)油即可?！?啟動(dòng)電機(jī)前,須對(duì)試驗(yàn)機(jī)的十字頭滑塊、活塞桿等運(yùn)動(dòng)磨損件加油潤(rùn)滑；開機(jī)后待爆破試件接口3處有油溢出,再關(guān)閉電機(jī)?！?將測(cè)量好欲爆破的厚壁圓筒試件預(yù)先灌滿油〔必須排除里面的空氣,在出口上貼上一層薄紙〔防倒轉(zhuǎn)后漏油,倒轉(zhuǎn)后快速旋到爆破試件接口上,用管子鉗上緊,罩好保護(hù)罩。〔4打開計(jì)算機(jī),點(diǎn)擊桌面""進(jìn)入隨機(jī)信號(hào)與振動(dòng)分析系統(tǒng)；再點(diǎn)擊"數(shù)據(jù)采集及處理",進(jìn)入""界面?！?點(diǎn)擊"作業(yè)"在文件名編輯欄輸入要?jiǎng)?chuàng)建的新文件名,見圖3,然后點(diǎn)擊"打開"圖3創(chuàng)建的新文件名的界面〔6點(diǎn)擊"參數(shù)設(shè)置",彈出"參數(shù)設(shè)置"對(duì)話框,選項(xiàng)"采樣頻率"選擇1280；"工程單位"選擇MPa；再選擇"校正因子",見圖4。圖4設(shè)置各參數(shù)的界面〔7確定上述選項(xiàng)后進(jìn)入"趨勢(shì)圖"菜單,在它下面有"時(shí)間設(shè)置"、"趨勢(shì)采集"、"趨勢(shì)顯示"和"設(shè)置截距"四個(gè)子菜單。在"設(shè)置時(shí)間"對(duì)話框有"請(qǐng)輸入總時(shí)間",單位是秒,輸入估計(jì)此次實(shí)驗(yàn)所用總時(shí)間；"間隔記錄時(shí)間〔≥200ms,單位是毫秒,選200的倍數(shù),一般輸入"200"；在"設(shè)置截距"中的每個(gè)通道對(duì)應(yīng)的零工程單位對(duì)應(yīng)的毫伏數(shù)為"1000",對(duì)應(yīng)通道數(shù)為"1",如圖五。圖5趨勢(shì)圖菜單設(shè)置各參數(shù)的界面〔8確認(rèn)完上述參數(shù)后,點(diǎn)擊"趨勢(shì)采集"子菜單,此時(shí)打開實(shí)驗(yàn)機(jī)的泵電源,微機(jī)將跟蹤爆破試件整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的壓力變化直至爆破?！?試件爆破后關(guān)閉電源,將計(jì)算機(jī)中本次實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建的新文件名存盤,打印出整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程曲線和有關(guān)記錄；將爆破后的厚壁圓筒試件拆下。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.討論分析試件破壞的情況2.將實(shí)測(cè)的爆破壓力和各種理論公式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,并進(jìn)行分析討論。超聲波探傷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：設(shè)備制造工藝學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉C型超聲波探傷儀的使用方法2．根據(jù)給定條件初步掌握超聲波探傷的基本技術(shù),學(xué)會(huì)縱波法探傷和橫波法探傷的原理及方法。3．觀察分析探傷波形,測(cè)定試塊缺陷位置。4．通過實(shí)驗(yàn)課,對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究方法與實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力、動(dòng)腦動(dòng)手能力和嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)工作態(tài)度。二、實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的兩臺(tái)超聲波探傷儀,幾種不同缺陷的試件及各種不同頻率的探頭等輔助材料,自行選擇試件、探頭及探傷方法,根據(jù)所選探傷試件及方法,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,制定實(shí)驗(yàn)步驟,經(jīng)任課老師或?qū)嶒?yàn)老師同意后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù),試件尺寸,探頭規(guī)格4.實(shí)驗(yàn)步驟5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算及分析〔1寫出直探頭探傷缺陷位置的計(jì)算過程,探測(cè)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較分析?！?寫出斜探頭折射角的測(cè)定方法,以及斜探頭探傷缺陷位置的計(jì)算過程,并將計(jì)算的數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)結(jié)果比較分析。6.實(shí)驗(yàn)體會(huì)、建議等附：〔一探測(cè)條件的選定1．頻率的選擇頻率高的超聲波、波長(zhǎng)短、聲速指向性好,因而分辨率高,發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力強(qiáng)。但頻率高超聲波在介質(zhì)同中傳播時(shí)衰減較大,因此探測(cè)大厚度試件離表面較深處的缺陷,應(yīng)采用較低頻率的超聲波。材料的晶粒越粗大,聲波的衰減也越強(qiáng)烈。對(duì)于具有粗晶粒組織的材料,應(yīng)采用更低頻率的超聲波。2．探頭的選擇小晶片探頭在近場(chǎng)范圍內(nèi)聲速窄,有利于缺陷定位,適宜于小厚度的器件探傷。大晶片探頭的發(fā)射能量大,擴(kuò)散角小,掃描空間大,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離小缺陷的能力高。中等厚度的鋼板探測(cè),一般采用φ14mm探頭。3．聲耦合條件探頭和試件表面之間的空氣間隙,嚴(yán)重阻礙超聲波的傳播。為了排除空氣間隙、探傷時(shí)探頭和試件之間涂上液體偶合劑。通常用機(jī)油作耦合劑,它無毒、無腐蝕作用,而且取材方便。試件表面光潔度會(huì)明顯影響耦合情況。探傷前應(yīng)注意檢查試件表面。其它光潔度一般不應(yīng)低于4,但過高光潔度、會(huì)提高制造成本,而且使探頭移動(dòng)困難?！捕毕菸恢玫臏y(cè)定1．縱波探傷〔直探頭探傷時(shí),若試件厚度為d,缺陷波F在熒光屏上的水平刻度為1,底波B在熒光屏上的水平刻度為S〔如圖e,則探測(cè)面到缺陷的深度為d1=<S1/S>d。2．橫波探傷〔斜探頭探傷時(shí),若用一次波測(cè)定缺陷位置,應(yīng)先在試件健全部位或在和試件同質(zhì)同厚的試塊上測(cè)出一次波聲程〔如圖f,聲程S、板厚d、探頭折射角三者之間的關(guān)系是：S=d/cos,這時(shí)熒火屏上顯示的起始波和底角反射波之間的距離表示聲程。然后把探頭移到試件缺陷區(qū)、若缺陷和探頭的距離超過一次波聲程,可利用二次反射波、三次反射波……來測(cè)定缺陷位置。本實(shí)驗(yàn)采用一次波法測(cè)定缺陷位置?！矆De直探頭探傷時(shí)缺陷定位〔圖f一次波聲程測(cè)定〔圖g根據(jù)三角函數(shù)一次波法測(cè)得缺陷距表面深度h和缺陷到探頭入射點(diǎn)的水平距離x可分別由下式計(jì)算：h=x=ky=式中：S1——缺陷至探頭入射點(diǎn)的聲程。K——探頭K值,K=tg<為探頭折射角>=參考資料：1.華南工學(xué)院梁?jiǎn)⒑骶?焊接檢驗(yàn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社2.李榮雪主編.焊接檢驗(yàn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社換熱器總傳熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：化工原理計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)從傳熱單元操作的基本理論出發(fā),學(xué)生親自進(jìn)行換熱器實(shí)驗(yàn)操作,進(jìn)一步理解傳熱的基本理論,掌握研究傳熱和換熱器結(jié)構(gòu)的方法和手段。本實(shí)驗(yàn)是以測(cè)定總傳熱系數(shù)K來研究和分析比較不同換熱器傳熱性能和結(jié)構(gòu)及其K的影響因素。通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),應(yīng)達(dá)到以下目的：1.使學(xué)生掌握換熱器的操作和總傳熱系數(shù)K的測(cè)定方法；研究流量大小對(duì)總傳熱系數(shù)的影響；并比較分析各類換熱器的傳熱性能和結(jié)構(gòu)。2.培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的思維方法、科學(xué)的工作態(tài)度和協(xié)作精神；3.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)定不同種類換熱器總傳熱系數(shù)K的實(shí)驗(yàn)方案；通過學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究方法和設(shè)計(jì)方案有較深入的理解；從而培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力和大膽創(chuàng)新的思想。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生自行設(shè)計(jì)或選擇恰當(dāng)?shù)膿Q熱器總傳熱系數(shù)K實(shí)驗(yàn)方案和裝置,自己確定實(shí)驗(yàn)步驟,擬定實(shí)驗(yàn)方案,通過對(duì)測(cè)得的總傳熱系數(shù)K進(jìn)行分析,最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。具體要求如下：1.掌握傳熱研究的基本實(shí)驗(yàn)技能；2.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)換熱器總傳熱系數(shù)K實(shí)驗(yàn)方案；3.熟悉常用傳熱實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀表的使用方法；4.掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫；5.實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法,實(shí)驗(yàn)收獲體會(huì)。三、實(shí)驗(yàn)條件本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置及流程如圖1、圖2所示。裝置一：列管換熱器a.結(jié)構(gòu)為單殼程雙管程。殼程采用圓缺型擋板。傳熱管為銅管,管徑10×1mm,有效管長(zhǎng)290mm,管數(shù)14根,管外側(cè)傳熱總面積為0.4m2。b.結(jié)構(gòu)為單殼程單管程。管外側(cè)傳熱總面積為1m2,殼體內(nèi)徑為150mm。冷流體〔水經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入換熱器殼程,換熱后排入下水道：熱流體〔空氣經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入換熱器管程,換氣后放空。裝置二：套管換熱器的內(nèi)管長(zhǎng)2000mm,內(nèi)徑17mm,壁厚1.5mm。熱流體〔空氣走內(nèi)管,冷流體〔水走環(huán)隙。裝置三：螺旋板式換熱器,換熱面積為1m2,冷熱介質(zhì)通道設(shè)計(jì)壓力均為0.8MPa,設(shè)計(jì)溫度均為200℃裝置四：板式換熱器,換熱面積為1m2,冷熱介質(zhì)通道設(shè)計(jì)壓力均為1MPa,設(shè)計(jì)溫度均為150℃圖1列管換熱器圖2套管換熱器相關(guān)文獻(xiàn)資料：[1]王志魁.化工原理.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1998[2]陳敏恒、從德滋、方圖南.化工原理<上、下冊(cè)>.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999.6[3]鄭旭煦、殷鐘意.化工原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.XX工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院,2002.7[4]楊祖榮主編.化工原理實(shí)驗(yàn).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)a．觀察了解選擇實(shí)驗(yàn)裝置及流程,注意各溫度計(jì)刻度劃分情況。b．打開進(jìn)水閥門,調(diào)節(jié)水流量到設(shè)計(jì)預(yù)定值。c．開啟氣泵,通過進(jìn)氣閥門調(diào)節(jié)流量到預(yù)定值,并打開加熱開關(guān),通過調(diào)壓器控制電加熱器,使流體被加熱至某一溫度?！沧⒁猓簩?duì)于不同換熱器初始電壓和終了電壓不同。d．待流體入口溫度穩(wěn)定〔±1℃時(shí),方可開始讀取并記錄冷、熱流體的進(jìn)、出口溫度和流量以及泵出口的溫度。各溫度要讀取3次,每次間隔1分鐘,取3次讀數(shù)的平均值做為本組的數(shù)據(jù)。e．實(shí)驗(yàn)結(jié)束,關(guān)閉加熱電源和進(jìn)水閥門,保持流體流量適當(dāng),以便將電加熱器中的余熱帶走,避免將電熱絲燒壞。待流體入口溫度降至50℃以下的時(shí)關(guān)停泵。2.注意事項(xiàng)〔1必須保證蒸汽上升管路的暢通。且開啟和關(guān)閉控制閥必須緩慢,防止管路截?cái)嗷蛘羝麎毫^大突然噴出?！?必須保證流體管路的暢通。五、思考題1.試比較不同裝置總傳熱系數(shù)Ｋ值,并從中體會(huì)出K值主要受哪些因素影響。2.分析實(shí)驗(yàn)中如何提高測(cè)量溫度值精度的方法。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式：自擬；2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：總傳熱系數(shù)K測(cè)定方案簡(jiǎn)述、方案簡(jiǎn)圖、相關(guān)參數(shù)理論計(jì)算、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、圖表、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等；3.分析討論在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題；4.記錄實(shí)驗(yàn)中使用的儀器的名稱及型號(hào),耗材名稱及規(guī)格；5.實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)。精餾操作與塔效率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：化工原理計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)從精餾單元操作的基本理論出發(fā),學(xué)生親自進(jìn)行板式塔實(shí)驗(yàn)操作,進(jìn)一步理解蒸餾的基本理論,掌握精餾單元操作的研究方法和手段。本實(shí)驗(yàn)是以測(cè)定板式塔全塔效率來進(jìn)一步理解t-x-y圖,x-y圖和理論板與全塔效率的概念；并觀察了解流體流動(dòng)狀況。通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),應(yīng)達(dá)到以下目的：1.使學(xué)生熟悉精餾的工藝流程和篩板塔的基本結(jié)構(gòu),掌握精餾塔的操作方法與調(diào)節(jié),學(xué)會(huì)測(cè)定全塔效率；并觀察了解流體流動(dòng)狀況。2.培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的思維方法、科學(xué)的工作態(tài)度和協(xié)作精神；3.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)選擇合適裝置設(shè)計(jì)測(cè)定全塔效率實(shí)驗(yàn)方案；通過學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究方法和設(shè)計(jì)方案有較深入的理解；從而培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力和大膽創(chuàng)新的思想。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生自行選擇恰當(dāng)?shù)陌迨剿?shí)驗(yàn)方法和裝置,自己確定實(shí)驗(yàn)步驟,擬定實(shí)驗(yàn)方案,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算分析,最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。具體要求如下：1.掌握精餾單元操作研究的基本實(shí)驗(yàn)技能；2.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)精餾單元操作實(shí)驗(yàn)方案；3.熟悉常用精餾單元操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器儀表的使用方法；4.掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫；5.實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法,實(shí)驗(yàn)收獲體會(huì)。三、實(shí)驗(yàn)條件1.裝置條件本實(shí)驗(yàn)裝置有兩套：〔一由篩板塔裝置〔包括塔釜、15塊篩板的塔體和塔頂冷凝器、加料系統(tǒng)、產(chǎn)品貯槽、回流系統(tǒng)以及儀表控制柜等組成,其流程如圖1所示。利用該裝置可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過測(cè)得塔頂回流液和塔底釜液濃度計(jì)算出理論塔板數(shù)。圖1圖2〔二主要由試驗(yàn)塔為986×348×455mm3的矩形有機(jī)玻璃塔〔兩塊塔板,氧氣瓶,填料吸收塔,泵,風(fēng)機(jī),溶氧儀,氣體和液體轉(zhuǎn)子流量計(jì),水箱及其他測(cè)量?jī)x表構(gòu)成,流程圖如圖2所示,利用本套裝置可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過測(cè)得溶氧濃度以測(cè)定單板效率,全塔效率,并觀察流體流動(dòng)狀況〔鼓泡,泡沫,噴射,液泛,霧沫夾帶等和測(cè)量流體力學(xué)性能指標(biāo)〔霧沫夾帶量,漏液量,板壓降等2.相關(guān)文獻(xiàn)資料[1]王志魁.化工原理,北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1998[2]陳敏恒、從德滋、方圖南.化工原理<上、下冊(cè)>,北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999.6[3]鄭旭煦、殷鐘意.化工原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,XX工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院,2002.7[4]楊祖榮主編.化工原理實(shí)驗(yàn).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和流程,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)于裝置<一>：a.檢查塔釜中的料液量是否適當(dāng)〔釜中液面必須浸沒電加熱器,在液位計(jì)上有一標(biāo)線指示。塔釜中料液的乙醇濃度為5%〔V左右；b．通電加熱釜液〔按精餾塔控制柜操作規(guī)程進(jìn)行。開始時(shí)可快些,可用兩支加熱器一起加熱,并將加熱器的電壓調(diào)到額定值〔220V。在等待升溫的過程中,按照全回流操作的要求〔不出產(chǎn)品,不進(jìn)料,不排釜液檢查各閥門的開閉狀態(tài)是否適當(dāng)；c．當(dāng)靈敏區(qū)溫度上升時(shí),打開塔頂冷凝器的冷卻水閥門,調(diào)節(jié)冷卻水量不必很大,使蒸汽不從冷凝器的放空管噴出即可；d.進(jìn)行全回流操作。注意調(diào)節(jié)加熱量,控制靈敏區(qū)溫度不要超過80℃,并使塔釜壓力不要超過25×102Pa。待回流量、靈敏區(qū)溫度、塔釜壓力等參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定并保持15分鐘后,即可取回流液和釜液進(jìn)行濃度測(cè)定,并記錄取樣時(shí)的各操作參數(shù)。e.停止塔釜加熱〔按精餾塔控制柜操作規(guī)程進(jìn)行。待塔板上不再鼓泡時(shí),將塔頂冷凝器的冷卻水閥門關(guān)閉。注意事項(xiàng)：測(cè)定濃度使用酒精計(jì)時(shí)。因?yàn)榫凭?jì)是在20℃時(shí)進(jìn)行標(biāo)定的,所以對(duì)測(cè)得的濃度進(jìn)行溫度換算,這時(shí)要注意被測(cè)液的溫度應(yīng)在換算表所列出的溫度范圍內(nèi),否則將無法進(jìn)行換算；對(duì)釜液則要冷卻到2對(duì)于裝置〔二通過吸收塔將一定氧濃度的水〔富氧水經(jīng)由吸收塔頂進(jìn)入試驗(yàn)塔上層降液管內(nèi),空氣由風(fēng)機(jī)鼓入試驗(yàn)塔下部,氣液兩相經(jīng)各級(jí)塔板完成濃度梯度變化。注意事項(xiàng)：a.開泵時(shí),注意先將出水閥關(guān)閉,待開機(jī)后片刻再慢慢打開出水閥,防止損壞泵體。關(guān)閉時(shí)要先關(guān)閉供水泵,再斷電停機(jī)；b供氧系統(tǒng)在輸送氧氣時(shí),要先將減壓閥旋出<即關(guān)閉氧氣瓶出口閥>,然后,旋松頂端閥門,氧氣經(jīng)出口閥輸送至吸收塔底。在停氧時(shí),先關(guān)閉入吸收塔的接口閥,然后,關(guān)閉氧氣瓶出口閥,防止塔2內(nèi)的液體倒流進(jìn)流量計(jì)；c試驗(yàn)塔在工作時(shí),各箱體連接螺栓要擰緊,防止漏氣、漏液。測(cè)量塔內(nèi)參數(shù)時(shí),要待穩(wěn)定后測(cè)量。五、思考題1.什么是全回流?全回流操作特征有哪些？在生產(chǎn)中有什么實(shí)際意義？2.全回流操作時(shí),塔內(nèi)輕組分存液量的多少,為什么要控制在某一個(gè)范圍？3.為什么要控制塔釜液面？它與物料、熱量和相平衡有什么關(guān)系？塔釜加熱情況對(duì)精餾塔的操作有什么影響？怎樣維持正常操作？你認(rèn)為塔釜加熱量主要消耗在何處？與回流量有無關(guān)系？4.什么叫做"靈敏板"？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式：自擬；2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：精餾塔全塔效率測(cè)定方案簡(jiǎn)述、方案簡(jiǎn)圖、相關(guān)參數(shù)理論計(jì)算、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、圖表、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等；3．分析討論在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題；4．記錄實(shí)驗(yàn)中使用的儀器的名稱及型號(hào),耗材名稱及規(guī)格；5.實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)。攪拌反應(yīng)器性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：過程設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握流體攪拌功率的測(cè)定技術(shù)與計(jì)算方法；討論影響流體攪拌功率的主要因素；分析轉(zhuǎn)速、粘度等參數(shù)對(duì)攪拌流動(dòng)特性的影響；初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)攪拌反應(yīng)器性能實(shí)驗(yàn)方案；通過學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究方法和設(shè)計(jì)方案有較深入的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。二、實(shí)驗(yàn)原理1.攪拌功率是指攪拌器以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時(shí),對(duì)液體做功并使之發(fā)生流動(dòng)所需的功率。測(cè)試攪拌功率的目的,一是用于設(shè)計(jì)或校核攪拌器和攪拌軸的強(qiáng)度和剛度,二是用于選擇電機(jī)和減速機(jī)等傳動(dòng)裝置。第三是判斷攪拌功率是否達(dá)到作業(yè)功率的要求。影響攪拌功率P的因素很多,主要有以下四個(gè)方面：攪拌槳的和攪拌容器的幾何參數(shù)；攪拌槳的運(yùn)動(dòng)參數(shù)〔轉(zhuǎn)速n；攪拌流體的物性參數(shù)〔密度ρ、粘度μ；重力加速度〔g。根據(jù)上述主要影響因素,攪拌功率P可表達(dá)為如下函數(shù)關(guān)系：P=f〔n,d,ρ,μ,g此函數(shù)關(guān)系可表述為指數(shù)函數(shù)：P=K·na·db·ρc·μd·ge=Kρn3d5<μ/ρnd2>d<g/n2d>e用因次分析法,整理后可得：Np=KRexFry〔1φ=Np/Fry=KRex〔2以上各式中：d―攪拌槳直徑,m；n―攪拌轉(zhuǎn)速,s-1；ρ—密度,kg/m3；μ—粘度,Pa·s；K—幾何尺寸總形狀系數(shù),無因次；P—攪拌功率,W；a,b,c,d,e—指數(shù),其中：x=-d,y=-e；Np—功率準(zhǔn)數(shù),其計(jì)算式Np=P/ρn3d5〔3Re—雷諾準(zhǔn)數(shù),用以表征液體流動(dòng)狀態(tài),其計(jì)算式Re=d2ρn/μ〔4Fr—弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù),用以表征重力影響,Fr=n2d/gφ—功率因素,φ=Np/Fry當(dāng)Re≤10,層流區(qū)；沒有打漩現(xiàn)象,Fr可略,即y=0,x=-1,則P=Kμn2d3當(dāng)10＜Re＜104,過渡區(qū)；情況較復(fù)雜,可查閱有關(guān)專著。當(dāng)Re＞104,湍流區(qū)；為清除旋渦,采用全檔板,Fr可略,則P=Kρn3d5〔3圖1攪拌實(shí)驗(yàn)裝置雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)的功率曲線的有關(guān)表達(dá),參閱化工2002版《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖1攪拌實(shí)驗(yàn)裝置三、實(shí)驗(yàn)裝置及主要儀器1.攪拌實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,包括100L電加熱反應(yīng)釜、減速機(jī)、微能變頻器、攪拌電機(jī)、電加熱器。2.攪拌實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速PB系列擴(kuò)散硅壓力變送器數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀、密度計(jì)、粘度計(jì)等。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)由式〔3可知,ρ、n、d可以測(cè)得,故計(jì)算攪拌功率的關(guān)鍵是求得功率準(zhǔn)數(shù)NP。功率準(zhǔn)數(shù)NP的影響因素包括四方面：即攪拌器的幾何尺寸,攪拌容器的結(jié)構(gòu),攪拌介質(zhì)的特性和重力加速度等。前面已經(jīng)通過因此分析法得到NP=f<Re>,可見通過改變雷諾數(shù)Re,可以測(cè)得功率準(zhǔn)數(shù)NP與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系,將此關(guān)系繪于雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上即得功率曲線,有了攪拌裝置的功率曲線就可以求得該裝置任意轉(zhuǎn)數(shù)和粘度下的攪拌功率?，F(xiàn)有攪拌裝置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠測(cè)量攪拌軸的扭矩、轉(zhuǎn)速、介質(zhì)的密度、粘度、溫度等,攪拌裝置幾何尺寸已知,根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,以測(cè)定攪拌反應(yīng)器的功率曲線。2.注意事項(xiàng)事先了解功率曲線的特點(diǎn),范圍等,尤其應(yīng)注意曲線的曲率變化比較大的地方及拐點(diǎn)等地方的雷諾數(shù)Re的大概范圍,使得設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)心中有數(shù)。規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量及間距,曲率變化大的地方及拐點(diǎn)處可以多安排一些實(shí)驗(yàn)點(diǎn),以使得功率曲線能夠準(zhǔn)確地描繪出來。預(yù)先了解攪拌裝置的結(jié)構(gòu)和測(cè)試系統(tǒng),知道那些參數(shù)變化和測(cè)試容易,那些參數(shù)變化和測(cè)試不容易,盡量安排易變參數(shù)的改變,以提高測(cè)試的效率和準(zhǔn)確度。轉(zhuǎn)速的變化通過變頻調(diào)速改變,比較好操作,也容易實(shí)現(xiàn)；粘度的改變通過溫度的改變加以實(shí)現(xiàn),需要加熱一段時(shí)間才能達(dá)到設(shè)定的溫度。加熱時(shí)盡量放在自動(dòng)加熱檔,只要設(shè)定好了溫度值,不會(huì)過熱,可以始終保證溫度不變；如果是手動(dòng)加熱,則務(wù)必不能離開人,否則因加熱過載,溫度過高,甚至可能發(fā)生爆炸。五、實(shí)驗(yàn)步驟1.清理攪拌容器,使容器內(nèi)無雜物。2.測(cè)定攪拌容器和攪拌漿的幾何參數(shù)。向攪拌容器內(nèi)注入流體,保證容器內(nèi)流體無雜物。測(cè)量攪拌漿與流體表面的距離。測(cè)量流體液面高度。測(cè)量容器內(nèi)流體的密度和溫度。測(cè)量容器內(nèi)流體的粘度。確認(rèn)攪拌漿安裝可靠,觀察攪拌裝置有無異常。在確認(rèn)開機(jī)安全的情況下,接通電源,整機(jī)預(yù)熱5分鐘。按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案,在控制柜上輸入所需溫度。按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案,在控制柜上輸入所需轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速的設(shè)定要從小開始。剛開始,轉(zhuǎn)速旋鈕調(diào)到零,慢慢旋到所需轉(zhuǎn)速,使攪拌平穩(wěn)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；讀出實(shí)驗(yàn)扭矩并記錄實(shí)驗(yàn)扭矩和轉(zhuǎn)速。取樣測(cè)定介質(zhì)的溫度、密度等。改變實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速和溫度,并重復(fù)步驟10、11。實(shí)驗(yàn)完成后依次關(guān)門電源開關(guān),清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。整理數(shù)據(jù)并根據(jù)因次分析理論,在雙坐標(biāo)圖上建立功率準(zhǔn)數(shù)Np〔或功率因數(shù)、雷諾準(zhǔn)數(shù)Re變化的關(guān)系曲線即功率曲線。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理將實(shí)驗(yàn)中所記錄的原始數(shù)據(jù)填入下面的表格中。數(shù)據(jù)記錄表1槳型描述攪拌容器描述液面高度漿與液面的距離數(shù)據(jù)記錄表2序號(hào)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速扭矩〔N.m溫度℃粘度mPa.s密度Kg/m3rpm〔s-1七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.判斷攪拌漿所屬的的基本流動(dòng)類別；了解攪拌轉(zhuǎn)速、粘度等對(duì)攪拌流場(chǎng)的影響；測(cè)定攪拌容器和攪拌漿的幾何參數(shù),攪拌漿的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和影響攪拌功率的物性參數(shù)；測(cè)量攪拌功率；根據(jù)因次分析理論,在雙坐標(biāo)圖上建立功率準(zhǔn)數(shù)Np〔或功率因數(shù)、雷諾準(zhǔn)數(shù)Re變化的關(guān)系曲線—功率曲線。八、思考題了解攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)攪拌功率有什么影響？粘度等對(duì)對(duì)攪拌功率有什么影響？雷諾準(zhǔn)數(shù)對(duì)攪拌功率有什么影響？附：雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)碳鋼極化曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：設(shè)計(jì)性所屬課程名稱：化工裝備腐蝕與防護(hù)計(jì)劃學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),使學(xué)生能從金屬腐蝕的基本理論出發(fā),學(xué)生親自進(jìn)行常見的金屬腐蝕實(shí)驗(yàn)的操作,進(jìn)一步理解金屬腐蝕的基本理論,掌握金屬腐蝕的研究方法和手段。本實(shí)驗(yàn)是以測(cè)定碳鋼腐蝕極化曲線來研究和分析金屬電化學(xué)腐蝕的腐蝕機(jī)理、腐蝕速度。通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),應(yīng)達(dá)到以下目的：1.使學(xué)生掌握電化學(xué)腐蝕測(cè)試方法的基本操作技術(shù),使學(xué)生了解電化學(xué)腐蝕的成因和機(jī)理；2.培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的思維方法、科學(xué)的工作態(tài)度和協(xié)作精神；3.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)方案；通過學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究方法和設(shè)計(jì)方案有較深入的理解；從而培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力和大膽創(chuàng)新的思想。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生自行設(shè)計(jì)或選擇恰當(dāng)?shù)碾娀瘜W(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)方法和裝置,自己確定實(shí)驗(yàn)步驟,擬定實(shí)驗(yàn)方案,通過對(duì)碳鋼極化曲線進(jìn)行電化學(xué)解析,最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。具體要求如下：1.掌握腐蝕實(shí)驗(yàn)室研究的基本實(shí)驗(yàn)技能；2.對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)方案；3.熟悉常用電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法；4.掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫；5.實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法,實(shí)驗(yàn)收獲體會(huì)。實(shí)驗(yàn)條件1.儀器設(shè)備條件PAR2273腐蝕電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng),corrTest電化學(xué)系統(tǒng),電解池為三電極電化學(xué)測(cè)試體系,輔助電極為25mm×25mm的鉑片,參比電極為飽和甘汞電極〔SCE。2.物質(zhì)條件實(shí)驗(yàn)中所用鐵電極為碳鋼。〔處理方法：加工為直徑6mm,高為5mm的小圓柱體,真空爐中900℃退火8小時(shí),隨爐降至室溫,消除鐵電極的晶體缺陷。電極用環(huán)氧＋固化劑〔順丁烯二酸酐,比例為100:25～30,溫度為130～140℃,恒溫8小時(shí)或用松香＋石蠟〔比例1:1。電極表面依次用400＃,800＃水砂紙?jiān)陬A(yù)磨機(jī)上打磨。然后用丙酮清洗電極表面除油。放置在干燥器中備用。溶液為HCl溶液或NaCl溶液〔濃度自定及HCl〔濃度自定+0.3%3.注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)預(yù)先做電位時(shí)間曲線Ecorr－t,從Ecorr－t曲線可知電極在何時(shí)穩(wěn)定,這樣每次實(shí)驗(yàn)前必須將電極浸泡在實(shí)驗(yàn)體系中一段時(shí)間直至電位穩(wěn)定,可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為節(jié)省時(shí)間可預(yù)先進(jìn)行這個(gè)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。4.相關(guān)文獻(xiàn)資料[1]高護(hù)生.腐蝕與防護(hù).XX：XX科學(xué)技術(shù)出版社,1994[2]曹楚南.腐蝕電化學(xué)原理.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004[3]曹楚南.腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1988[4]宋詩哲.腐蝕電化學(xué)研究方法.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1994[5]E.海茲等著,曹楚南等譯.腐蝕實(shí)驗(yàn)指南.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1991[6]corrTest電化學(xué)系統(tǒng)使用說明書[7]PAR2273腐蝕電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)使用說明書實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般地,碳鋼極化曲線測(cè)定可以利用動(dòng)電位掃描,測(cè)量材料在不同介質(zhì)中的極化曲線。掃描可從陰極極化開始,根據(jù)參比電極回路的阻抗,可以打開恒電位儀設(shè)置中的模擬低通濾波和數(shù)字濾波,延遲時(shí)間可設(shè)定為10～30秒。在動(dòng)電位掃描中可以設(shè)置初始電位：-100mV,終止電位:100mV〔均相對(duì)開路電位,掃描速率為0.5mV/s。先在一定溶液中測(cè)量一條極化曲線,隨后改變不同濃度后,在相同的測(cè)試條件下重新進(jìn)行動(dòng)電位掃描,然后利用參數(shù)擬合中的弱極化區(qū)擬合方法來計(jì)算不同濃度下的腐蝕速率。通過軟件,您可將所有數(shù)據(jù)文件讀入,并繪制在一幅圖形,然后經(jīng)剪貼板將圖形粘貼到Word文檔中。需要測(cè)量的數(shù)據(jù)大致有：腐蝕速率<mm/a>、腐蝕電流icorr<A/cm2>塔菲爾斜率ba<V>、塔菲爾斜率bc<V>、自然電位Eocp<V>。說明：不管是corrTest電化學(xué)系統(tǒng)還是PAR2273腐蝕電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng),軟件所計(jì)算出的結(jié)果極大地依賴于用戶所選擇的數(shù)據(jù),另外錯(cuò)誤的原始數(shù)據(jù)和不正確的實(shí)驗(yàn)方法均可能引起較大的偏差,用戶必須擁有足夠的電化學(xué)和腐蝕方面的知識(shí)來確認(rèn)計(jì)算是合理的。2.電解池連接注意事項(xiàng)連接電解池——將工作電極、輔助電極插入電解池內(nèi),參比電極應(yīng)放入套式鹽橋內(nèi)。鹽橋的連通過程如下：a.先通過洗耳球從乳膠管口將待測(cè)溶液吸入到鹽橋內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi),并充滿之。b.取約3ml飽和KCl溶液到注入到鹽橋的內(nèi)套管內(nèi)。c.將參比電極先插入有乳膠管中,然后一起塞入鹽橋的內(nèi)套管,并使之緊密〔可將乳膠管反向卷起再賽入玻璃套管,通過負(fù)壓使內(nèi)孔溶液不致通過多孔砂芯泄漏。約1～3分鐘后,內(nèi)外溶液經(jīng)多孔陶瓷連通,并形成電回路。整個(gè)裝置如圖1所示。將電極插頭的黑色護(hù)套夾〔工作電極與研究電極,紅色護(hù)套夾與輔助電極〔即白金電導(dǎo)電極的極板連接片相連,黃色護(hù)套夾與參比電極相連,電位測(cè)量選擇開關(guān)置"參比",數(shù)字表顯示即為參比電極相對(duì)于研究電極的開路電位。注意：如果內(nèi)套管內(nèi)溶液干涸,請(qǐng)注意及時(shí)補(bǔ)充,否則電路不通或阻抗過大,會(huì)引起嚴(yán)重的電流或電位振蕩現(xiàn)象。另外,如果參比電極內(nèi)KCl完全消失,也請(qǐng)及時(shí)補(bǔ)充固體KCl。注意事項(xiàng)：輸出電流大于額定最大值時(shí),儀器具有自動(dòng)限流與短路保護(hù)功能,但不得長(zhǎng)期處內(nèi)置式鹽橋于過電流狀態(tài)。圖1.電解池與電極的連接圖思考題1.影響動(dòng)電位掃描曲線精度的因素主要是什么？如何處理才能使得到精確的極化曲線；2.腐蝕速率計(jì)算的常用的方法有哪些？實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式：自擬；2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：碳鋼極化曲線測(cè)定方案簡(jiǎn)述、方案簡(jiǎn)圖、相關(guān)參數(shù)理論計(jì)算、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、圖表、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等；3.分析討論在測(cè)試過程中出現(xiàn)的問題,主要將本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并分析；由于本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求：通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),可以完成碳鋼在不同介質(zhì)環(huán)境中的腐蝕行為；通過學(xué)生設(shè)計(jì)不同的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,完成碳鋼極化曲線的測(cè)定；再通過對(duì)碳鋼極化曲線進(jìn)行電化學(xué)解析,最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。因此,不同組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)〔儀器、介質(zhì)、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也就不同,要求學(xué)生能正確比較并分析。4.記錄實(shí)驗(yàn)中使用的儀器的名稱及型號(hào),耗材名稱及規(guī)格；5.實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)。不銹鋼鈍化曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性所屬課程名稱：化工裝備腐蝕與防護(hù)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解金屬耐腐蝕能力的評(píng)定方法,加深對(duì)孔蝕擊穿電位,再鈍化電位、環(huán)形陽極極化曲線等的理解；2．初步掌握用線性掃描儀進(jìn)行動(dòng)電位極化測(cè)量,熟悉恒電位儀,電化學(xué)信號(hào)發(fā)生器,X—Y函數(shù)記錄儀及對(duì)數(shù)變換儀的使用方法；3．用實(shí)驗(yàn)的方法求出孔蝕電位、再鈍化電位以及鈍化區(qū)的工作電流。二、基本理論孔蝕是破壞性和隱患性很大的腐蝕形態(tài)之一,它使設(shè)備在失重很少的情況下,穿孔破壞,導(dǎo)致突發(fā)性事件。金屬表面產(chǎn)生孔蝕的條件是其腐蝕電位達(dá)到或超過某一臨界電位Ebr〔孔蝕電位此電位比過鈍化電位低,位于金屬的鈍化區(qū)〔如右圖所示。圖1鈍化曲線本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)電位極化曲線法測(cè)出可鈍化金屬〔1Cr18Ni9Ti在腐蝕介質(zhì)中的環(huán)狀陽極極化曲線,以評(píng)定其耐腐蝕的能力。利用電化學(xué)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行動(dòng)電位陽極極化時(shí),首先按一定的掃描速度,使電位逐步增大,當(dāng)達(dá)到某一臨界電位時(shí),電流密度突然劇增,此臨界電位既是孔蝕電位Ebr。當(dāng)陽極電位越過Ebr繼續(xù)增加到某一數(shù)值后,進(jìn)行反方向電位掃描,電位降低,電流密度減小,最后與極化曲線的鈍化區(qū)相交于P點(diǎn),P點(diǎn)的電位Ep稱為再鈍化電位或保護(hù)電位,當(dāng)電位高于Ebr時(shí),鈍化的金屬表面將發(fā)生孔蝕；當(dāng)電位低于Ebr時(shí),鈍化的金屬表面不會(huì)產(chǎn)生新的孔蝕點(diǎn),原有的腐蝕小孔也會(huì)停止擴(kuò)展,整個(gè)金屬表面重新保持鈍化態(tài)；當(dāng)電位處于Ebr和Ep之間時(shí),原有的腐蝕小孔繼續(xù)擴(kuò)展,但不會(huì)產(chǎn)生新的孔蝕點(diǎn)。因此Ep和Ebr是表征金屬或合金耐孔蝕傾向的特征電位。Ebr反映了鈍化膜破壞的難易,是評(píng)價(jià)鈍化膜的保護(hù)性與穩(wěn)定性的特征參數(shù),Ebr越是正值,金屬的耐腐蝕能力越強(qiáng)；Ep則反映了孔蝕重新鈍化的難易,是評(píng)價(jià)鈍化膜是否容易修復(fù)的特征電位,Ep越是正值〔與圖1鈍化曲線說明：Ep和Ebr的具體數(shù)值,受實(shí)驗(yàn)條件的影響很大。對(duì)于同一腐蝕體系,隨著掃描速度不同,以及開始向回掃電流值Ic的不同,將得到不同的Ep和Ebr。三、實(shí)驗(yàn)裝置圖2電解池與電極的連接圖1.輔助電極〔Pt電極；2.參比電極〔內(nèi)充飽和KCl溶液的甘汞電極；3.研究電極；4.飽和KCl溶液；5.3.5%NaCl溶液；6.鹽橋〔飽和KCl溶液四、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1．試件制備有游標(biāo)卡尺量出不銹鋼試件的幾何尺寸,用細(xì)砂紙打磨試件工作表面,研磨光亮后用丙酮去油污,再用蘸有無水乙醇的脫脂棉擦試,濾紙吸干,即可做為研究電極浸入極化池內(nèi)。2．溶液配置配置3.5%NaCl溶液500ml,飽和KCl溶液500ml,分別注入1000ml的燒杯內(nèi)。3．儀器準(zhǔn)備〔按裝置圖所示連好各儀器〔1開機(jī)預(yù)熱30分鐘后,將信號(hào)發(fā)生器"超低頻波形"接線柱與恒電位儀"外控輸入"接線柱連接起來,信號(hào)發(fā)生器"┻"接線柱與恒電電位儀的"┻"接線柱連接起來,恒電位儀應(yīng)置"自然"檔；〔2將"階高選擇"開關(guān)置"線性"檔,"輸出選擇"置"終點(diǎn)"檔,調(diào)節(jié)"終點(diǎn)電位"使"終點(diǎn)電位"等于研究電極自然電位〔恒電位儀的"電位測(cè)量"開關(guān)置"參比"檔,可以測(cè)得研究電極的自然電位。"掃描速度"開關(guān)置"104mv/s"檔。將"超低頻波形"置"V"檔,按"負(fù)掃"按鈕,當(dāng)超低頻信號(hào)輸出電位達(dá)到"起掃電位"預(yù)調(diào)值時(shí)停止掃描?！?將"輸出選擇"開關(guān)置"上限"檔,調(diào)節(jié)"上限電位"電位器使上限電位等于-8V；將"輸出選擇"置"下限"檔,調(diào)節(jié)"下限電位"電位器使下限電位為+3.5V?！?將"輸出選擇"置"終點(diǎn)"檔,調(diào)節(jié)"終點(diǎn)電位"電位器,使"終點(diǎn)電位"預(yù)調(diào)值達(dá)到要求值。完成上述步驟后,將"輸出選擇"開關(guān)置"信號(hào)"檔,否則沒有掃描信號(hào)輸出。五、實(shí)驗(yàn)步驟1．試件制備用游標(biāo)卡尺量出碳鋼試件的幾何尺寸,用細(xì)砂紙打磨試件工作表面,研磨光亮后用丙酮去油污,再用蘸有無水乙醇的脫脂棉擦試,濾紙吸干,即可做為研究電極浸入極化池內(nèi)。2．溶液配置配置3%NaCl溶液500ml,飽和KCl溶液500ml,分別注入1000ml的燒杯內(nèi)。3．儀器準(zhǔn)備〔按裝置圖所示連好各儀器〔1開機(jī)預(yù)熱5—20分鐘后,使溫漂處于最小狀態(tài)?！?連接電解池——將研究電極、輔助電極、參比電極分別與恒電位儀上的相應(yīng)接頭連接。將鹽橋充滿飽和KCl溶液后放入配制好的3.%NaCl溶液和飽和KCl溶液燒杯中。3分鐘后,電解池形成電回路。4.測(cè)量〔1測(cè)自然電位將儀器面板,""工作方式"置"恒電位","控制模式"置"面板,"電位量程"置"2v","電流量程"置"20mA","極化狀態(tài)"選擇開關(guān)置"自然"檔,"記錄輸出"的電流和電壓端分別接人記錄儀的"X"和"Y1"輸入端。"工作選擇"置"自然",這時(shí)恒電位儀雖已接通電源但電解池的極化回路并未接通,電位測(cè)量"再置于"參比"檔,3~5分鐘后,電位表指示的電位就是研究電極相對(duì)于參比電極的自然電位Ecorr?！?測(cè)極化曲線先把工作電源置"自然"檔,再將"電位測(cè)量"置于"給定"檔,電位表指示給定電位,即為選擇的研究電極相對(duì)于參比的電位。通過調(diào)節(jié)"恒電位粗調(diào)"和"恒電位細(xì)調(diào)"將電位調(diào)至自然電位Ecorr值。然后,將"工作電源"置于"極化",這時(shí)儀器進(jìn)入恒電位極化狀態(tài)。調(diào)節(jié)"恒電位粗"和"恒電位細(xì)調(diào)"可得到不同電位下的穩(wěn)態(tài)電流,記錄各電位值及對(duì)應(yīng)的分貝值〔電流。當(dāng)電位接近電位上限時(shí),極化電流達(dá)到最大值,反方向調(diào)節(jié)電位至自然電位,然后逐步減小電位值,直到負(fù)相電流達(dá)到最大值為止。同時(shí)記錄各穩(wěn)態(tài)電位值、電流值及相應(yīng)的分貝值。注意：實(shí)驗(yàn)結(jié)束,"工作電源"應(yīng)置于"自然"檔,然后關(guān)機(jī)。振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：演示性所屬課程名稱：過程裝備監(jiān)測(cè)及處理計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用里莎茹圖形法測(cè)量信號(hào)振動(dòng)頻率的方法。2．掌握用振動(dòng)計(jì)測(cè)量振動(dòng)體振動(dòng)的位移、速度、加速度的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1．法國(guó)科學(xué)家JulesLissajous1875年在法國(guó)巴黎科學(xué)院發(fā)表論文,闡述了運(yùn)動(dòng)方向互相垂直的兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)軌跡,稱為里沙茹圖形。只要在示波器的X軸、Y軸分別加上簡(jiǎn)諧振動(dòng)信號(hào)〔轉(zhuǎn)換成電信號(hào),示波器的熒火屏上便可顯示出合成的運(yùn)動(dòng)軌跡。用數(shù)學(xué)方法說明如下：在示波器的x軸和y軸同時(shí)輸入兩個(gè)信號(hào)當(dāng)時(shí),消去上式中的參量t,即可得當(dāng)時(shí),此式是一個(gè)橢圓方程,合成圖形是一個(gè)橢圓。當(dāng)時(shí),合成圖形不再是橢圓,但是,隨著值的不同,合成圖形呈現(xiàn)不同的形狀,若合成圖形與y軸的交點(diǎn)數(shù)為m,與x軸交點(diǎn)數(shù)為n,則頻率比為,不同頻率比時(shí)的里沙茹圖形如下：根據(jù)此圖形,可以由已知簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)體的頻率來確定另一個(gè)未知簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)信號(hào)的頻率。2．壓電傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換的。即當(dāng)有力作用于壓電材料時(shí),壓電晶體兩表面就有電荷產(chǎn)生、電荷量和壓力成正比,因此,它可測(cè)量的基本參數(shù)是力,但也可測(cè)量能變換成力的參數(shù),如速度、加速度、位移等。由于傳感器固接于待測(cè)物上,因而受到同樣的振動(dòng),物體振動(dòng)時(shí)由于慣性質(zhì)量會(huì)對(duì)傳感器壓電材料產(chǎn)生一個(gè)與加速度成正比的慣性力,從而使其產(chǎn)生電荷,這就是壓電加速度傳感器的工作原理。振動(dòng)計(jì)被測(cè)機(jī)械量=例如：模式量程表頭指示值機(jī)械量加速度160.6m/s速度322.0mm/s位移166μm位移10660μm三、實(shí)驗(yàn)裝置圖振動(dòng)計(jì)振動(dòng)體振動(dòng)計(jì)振動(dòng)體示波器示波器XY2y未知振動(dòng)信號(hào)信號(hào)發(fā)生器功率放大器未知振動(dòng)信號(hào)信號(hào)發(fā)生器功率放大器四、實(shí)驗(yàn)步驟1．熟讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。2．按實(shí)驗(yàn)裝置圖連接各儀器。3．調(diào)節(jié)示波器,功能選擇置x-y。4．手動(dòng)改變信號(hào)發(fā)生器頻率輸出,使示波器屏幕顯示不同頻率比時(shí)的里沙茹圖形,并由已知振動(dòng)體振動(dòng)頻率,來確定未知信號(hào)的振動(dòng)頻率。5．用振動(dòng)計(jì)測(cè)量不同情況下的振動(dòng)體的位移、速度、加速度大小。五、實(shí)驗(yàn)要求1．了解掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。2．通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證里沙茹圖形法。3．用振動(dòng)計(jì)測(cè)量振動(dòng)體的位移、速度、加速度的大小。臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性所屬課程名稱：過程裝備監(jiān)測(cè)及處理計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)與計(jì)算的方法驗(yàn)證臨界轉(zhuǎn)速的存在,直觀理解臨界轉(zhuǎn)速的概念,觀察轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖形。二、基本原理臨界轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的原因。高速回轉(zhuǎn)的機(jī)械轉(zhuǎn)子,由于受材質(zhì)、加工及裝配等方面的影響,不可能作到"絕對(duì)平衡",其質(zhì)心與軸心之間總存在一偏心距e。由于重心和回轉(zhuǎn)中心的偏差,將產(chǎn)生不平衡的離心力,使軸產(chǎn)生撓度y。轉(zhuǎn)速增加,撓度y也增大。當(dāng)時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生共振,撓度y反而減小。,y=-e,系統(tǒng)振動(dòng)最小,轉(zhuǎn)子達(dá)到自動(dòng)對(duì)中。三、測(cè)試原理應(yīng)用非接觸渦流傳感器,將轉(zhuǎn)子在水平方向和垂直方向產(chǎn)生的振動(dòng)振幅信號(hào)分別輸送到位移振幅測(cè)量?jī)x的Ⅰ路、Ⅱ路輸入,經(jīng)過放大在顯示屏上顯示振幅值〔m,并由測(cè)振儀的Ⅰ路、Ⅱ路輸出端分別接入示波器和相位計(jì)的輸入端,直觀的觀察振動(dòng)圖形及相位變化。通過調(diào)壓器改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,用數(shù)字式轉(zhuǎn)速表可直接讀數(shù)測(cè)得轉(zhuǎn)速。四、計(jì)算公式及測(cè)定參數(shù)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下圖所示：軸的臨界轉(zhuǎn)速為：其中：N/m式中：E—軸材料的彈性摸量N/cm2J—軸的慣性矩1．測(cè)量結(jié)果：d=cmb=cmm=KgL=a+bcm2．計(jì)算結(jié)果：J=cm4K=N/mNe=r/min五、實(shí)驗(yàn)裝置圖3實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)裝置：由調(diào)壓器、試驗(yàn)臺(tái)底座、電機(jī)、含油軸承支座、接油盤、傳感器支