化工基礎實驗課件 討論2012

2023/3/211實驗討論

天津大學化工基礎實驗中心程景耀2023/3/212討論的內容★

第一輪實驗中反映出的問題，重點是報告中存在的問題；★往年考試情況。2023/3/213

存在問題：⑴阻力測定流程沒有單獨畫；⑵坐標分度亂改；⑶滯流區(qū)的數據點沒有全體現(xiàn)出；⑷滯流區(qū)的關聯(lián)式求取：應設λ=ARem,求A和m流動過程綜合實驗2023/3/214分析討論內容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《化工流體流動與傳熱》講的是否一致；反?，F(xiàn)象的討論；2023/3/215離心泵部分：⒈操作方法：如啟動泵時，調節(jié)流量的閥門應打開還是關閉；什么時候需要灌泵等。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.設計測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沒有標明泵的型號和轉速；⑶效率和軸功率坐標軸、分度沒有單獨給出;⑷在圖中標出高效區(qū)；

⑸同一圖中不同曲線數據點應區(qū)別開2023/3/217離心泵實驗可以討論的內容：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為最小，隨流量增大而上升，故在啟動離心泵時應關閉泵的出口閥門；泵的效率出現(xiàn)一極大值，離心泵應在高效點對應的流量及壓頭下運行最為經濟。⑵管路特性曲線變化規(guī)律及工作點⑶實驗得到的泵性能曲線和泵銘牌上給出的數據進行比較。2023/3/218通過該實驗,達到如下目的：⒈了解幾種常用流量計的構造、工作原理和主要特點。⒉掌握流量計的標定方法（例如標準流量計法）。⒊了解節(jié)流式流量計流量系數C隨雷諾數Re的變化規(guī)律，流量系數C的確定方法。⒋學習合理選擇坐標系的方法。⒌設計節(jié)流式流量計性能測定的流程。流量計標定：2023/3/219

存在問題：⑴坐標系選擇：VS～△P用對數坐標系，

C～

Re用半對數坐標系；⑵C的計算：壓差要用對，應該用流量計上、下游之間的壓差；A0是節(jié)流孔截面積；⑶Re的計算：指管道雷諾數，因此管徑和流速都要用管道直徑，不能用節(jié)流孔徑；⑷對三種節(jié)流元件的流量系數應進行比較；對數據范圍要有個概念。2023/3/2110流量計實驗結果的分析討論⑴VS～△P曲線和C～

Re曲線的變化規(guī)律⑵對孔板、噴嘴、文丘里流量計的性能進行比較；2023/3/2111圖4—26標準流量裝置的原始流量系數與雷諾數關系圖（a）標準孔板

（b）標準噴嘴

（c）標準文丘里管2023/3/2112傳熱綜合實驗⒈

掌握對流傳熱系數α的測定方法;⒉掌握線性回歸分析方法，確定Nu=ARemPr0.4中常數A、m的值;⒊了解套管換熱器的管內壓降和Nu之間的關系;⒋設計對流傳熱系數α及Nu=ARemPrn的測定流程;⒌設計總傳熱系數K的測定流程；⒍判定兩個套管換熱器類型（普通光滑內管或強化內管）2023/3/2113

存在問題：⑴進入管內的空氣流量Vt0用的密度ρ和平均溫度下的密度ρ是不同的；⑵物性參數對應的溫度要有說明；⑶準數關聯(lián)式回歸后要進行檢驗，必須對原函數進行檢驗；⑷強化比Nu/Nu0的計算應按同一Re下進行。傳熱綜合實驗2023/3/21141.打印的圖表并不標準實驗現(xiàn)場提供的表格是一個計算表格，受excell的版本限制，有很多不規(guī)范和錯誤之處，大部分同學采用此表是允許的，但很少同學認真修改了其中的不規(guī)范的地方有效安全數字和科學記數法符號的中文名稱與形式，如：m^3/h,應該為m3/h打印的關聯(lián)圖，公式的標注應該寫成Nu=ARemPr0.4，而非Y=aXn的形式。2023/3/21152.△P與Nu關系圖直角坐標系下應該為二次曲線的形式，函數關系可以用相關公式導出，而非直線或不規(guī)則直線同樣的Nu強化管的△P一定大嗎？2023/3/21163.強化管與普通管的判定3個主要依據(1):強化比，在同樣Re下的計算結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強化管的△P的比較，為什么？2023/3/21174.實時任務：大部分同學對實時任務該從哪個角度思考根本沒有思路，只從現(xiàn)場數據上猜：實時任務的意義是什么？其實就是現(xiàn)有兩個已知換熱能力的換熱器，用哪個才能實現(xiàn)提供指定溫度或溫度差的空氣呢？基本思路要點：1.考察進口溫度，2.根據入口溫度和任務要求計算出口溫度或溫度差3.根據兩個換熱器的換熱準數關聯(lián)式，分別計算操作流量條件（孔板流量計的壓差）4.根據計算結果，和任務中流量要求選擇哪個換熱器來完成實

驗任務5.如果兩個換熱器都滿足任務要求，那么應該比較阻力（管內壓降）2023/3/2118

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

筆試題型填空題、選擇題、判斷題、計算題、選擇正交表及表頭設計、簡答題、流程設計題。★考試內容：講課內容、實驗內容★研究生初試和復試涉及的內容2023/3/2120第二輪實驗預習：不再占用整個上課單元時間檢查預習，但做實驗時要進行提問檢驗。精餾實驗本實驗為任務型實驗，每組學生要根據所給的分離任務，要獨立出完整的實驗方案，并自主實施。

★測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：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）。精餾實驗精餾實驗控制臺2023/3/2123精餾預習要求

★精餾設備有板式塔、填料塔。本實驗用的是哪種塔：具體結構；氣、液兩相的走向；★塔設備有兩個關鍵尺寸：塔徑和塔高，在設計時如何確定？★板式塔的流體力學性能，負荷性能圖；★總板效率如何確定？理論板數如何確定？需要測取哪些參數？怎么測？★精餾塔條件：精餾塔回流比、進料位置的確定，上升蒸汽量等如何調節(jié)？操作順序及注意事項；★如何判斷精餾塔操作已達到穩(wěn)定？★塔頂、塔釜組成或溫度隨操作參數的變化規(guī)律？萃取塔實驗2023/3/2124問題：1．萃取操作的基本原理，適用的場合？本萃取實驗物系？2．實驗過程中哪個是連續(xù)相，哪個是分散相？根據什么來選擇分散相？3．萃取實驗流程特