化工原理實驗報告

實 驗 一 伯 努 利 實 一、試驗?zāi)康?解?！不驂侯^〕隨流速的變化規(guī)律。二、試驗原理1、不行壓縮流體在管內(nèi)作穩(wěn)定流淌時，由于管路條件〔如位置凹凸、管徑大小等〕的變化，會引起流淌過程中三種機械能——位能、動能、靜壓能的相應(yīng)轉(zhuǎn)變及相互轉(zhuǎn)換。對抱負流體，在系統(tǒng)內(nèi)任一截面處，雖然三種能量不愿定相等，但能量之和是守恒的〔機械能守恒定律?；癁闊崮芏鴵p失。故而對于實際流體，任意兩截面上機械能總和并不相等，兩者的差值即為機械損失。靜壓頭。當測壓直管中的小孔〔即測壓孔〕與水流方向垂直時，測壓管內(nèi)液柱高度〔位壓頭〕則為靜壓頭與動壓頭之和。任意兩截面間位壓頭、靜壓頭、動壓頭總和的差值，則為損失壓頭。4、柏努利方程式式中：Z1、Z2——各截面間距基準面的距離 〔m〕u、u1 2

——各截面中心點處的平均速度〔可通過流量與其截面積求得〕(m/s)Pp1 2

——各截面中心點處的靜壓力〔可由U型壓差計的液位差可知〕〔Pa〕對于沒有能量損失且無外加功的抱負流體，上式可簡化為1ugz u2 p gz 2 p 測出通過管路的流量,即可計算出截面平1u1 2 21 2 2 2 2均流速ν及動壓2g，從而可得到各截面測管水頭和總水頭。三、試驗流程圖10L/min,8m,80W.15mm。四、試驗操作步驟與留意事項1、生疏試驗設(shè)備，分清各測壓管與各測壓點，畢托管測點的對應(yīng)關(guān)系。否齊平，假設(shè)不平則進展排氣調(diào)平(開關(guān)幾次。關(guān)系，觀看當流量增加或削減時測壓管水頭的變化狀況。4、將流量把握閥開到確定大小，觀看并記錄各測壓點平行與垂直流體流淌方向的液位差h1 4各測壓管中液位差△h…△h。1 45、試驗完畢停泵，將原始數(shù)據(jù)整理。試驗二 離心泵性能曲線測定一、試驗?zāi)康牧私怆x心泵的構(gòu)造和操作方法二、試驗原理H(N率ηQ-H、Q-NQ-η之間的關(guān)系曲線。泵的揚程用下式計算：He=H +H +H+(u2-u壓力表 真空表 0 出

2)/2g

——泵出口處壓力壓力表H ——泵入口處真空度真空表H0泵的總效率為：NeNe=ρ●g●Q●He式中：ρ——液體密度Q——泵的流量NaNa=K●N●η●η電 電 轉(zhuǎn)式中：K——用標準功率表校正功率表的校正系數(shù)，一般取1N——電機的輸入功率電η——電機的效率電η——傳動裝置的傳動效率轉(zhuǎn)三、試驗設(shè)備及流程：設(shè)備參數(shù)：泵的轉(zhuǎn)速：2900轉(zhuǎn)/分 額定揚程：20m水溫：25℃ 泵進口管內(nèi)徑：41mm泵出口管內(nèi)徑：35.78mm 口之間的垂直距離：0.35m四、試驗操作1.灌泵2.開泵過大，從而可能引發(fā)燒泵事故。建立流淌讀取數(shù)據(jù)會引起數(shù)據(jù)不準。五、作業(yè)序號序號P(Pa)P(Pa)N(kw)以一組數(shù)據(jù)計算Q、He、Ne、η試驗三 過濾試驗一、試驗?zāi)康牧私獍蹇蜻^濾機的構(gòu)造和操作方法。二、根本原理(V+Ve)2=KS2(t+te)(q+q)2=K(t+t)e edt/dq=2q/K+2q/Ke該微分式為始終線方程，其斜率為2/K，截距為2q/K。試驗中△t/△q代替dt/dq，e通過試驗測定一系列的△t△q壓過濾常數(shù)K，虛擬濾液體積q。e只考慮介質(zhì)阻力時：qe2=Kteqte e三、試驗設(shè)備板框過濾機的過濾面積為0.12m2。由空壓機供給壓力，并恒壓可調(diào)。以碳酸鈣和水混8mm，文丘里管喉徑：8mm，φ20四、試驗步驟1、先將板框過濾機的緊固手柄全部松開，將板、框清洗干凈。2、將干凈濾布安放在濾板兩側(cè)，留意必需將濾布四角的圓孔與濾板四角的圓孔中心對正，以保證濾液和清洗液流道的暢通。4〔帶奇數(shù)點3〔帶偶數(shù)點，以確保流道的暢通。4、裝完以后即可緊固手柄至人力轉(zhuǎn)不動為止。5、松開混合釜上加料口的緊固螺栓，翻開加料口，加水至視鏡的水平中心線，翻開把握3kg，任其自行攪拌。0.1～0.2MPa下操作，假設(shè)壓力過大也可通過混合釜右側(cè)的放空閥調(diào)整。把握屏上板框過濾機的進料閥，開頭過濾操作。、留意看看板框是否泄漏〔大量液體沖出，少量漏液無妨〕？確認正常后，觀看濾液狀況，一般開頭出來的比較渾濁，待濾液變清后，馬上開頭讀取計量槽的數(shù)據(jù)，并同時開頭計時和記錄相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。、裝置的計量槽分左右計量筒計量，左側(cè)計濾液量，右側(cè)計洗水量左右兩筒有過5即可關(guān)閉進料閥和出料閥完畢過濾試驗。后關(guān)閉進水閥，翻開進氣閥，恒壓在0.16～0.2MPa成試驗后，關(guān)閉進水閥和出水閥完畢濾餅洗滌試驗。、假設(shè)轉(zhuǎn)變操作壓力，還可進展過濾速率方程壓縮指數(shù)的測定試驗。試驗四 傳熱試驗一、試驗?zāi)康臏y定對流傳熱系數(shù)的準數(shù)關(guān)聯(lián)式。二、試驗原理α，當流體無相變時對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為：對于強制湍流而言，Gr準數(shù)可以無視，故RePr式，即取n=0.4〔流體被加熱。這樣，上式即變?yōu)閱巫兞糠匠?，再兩邊取對?shù)，即得到直線方程：在雙對數(shù)坐標中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)m。在直線上任取一點的函數(shù)值代A，即：、Pr牛頓冷卻定律：三、試驗設(shè)備流程設(shè)備參數(shù)：：V=4.49●R0.5式中：R——孔板壓差，[mmHO]2V——水流量，[m3/h]換熱套管：套管外管為玻璃管，內(nèi)管為黃銅管。：1.25m，內(nèi)管內(nèi)徑：0.022m四、試驗操作啟動水泵翻開進水閥翻開蒸汽發(fā)生器翻開放汽閥讀取水的流量讀取溫度后，先停蒸汽發(fā)生器，再關(guān)進水閥。五、 數(shù)據(jù)處理水入口溫度水出口溫度12壓差計讀數(shù)〔mm〕20.028.855550.420.028.455551.820.028.355554.020.028.155557.120.027.5555516.120.027.1555528.620.026.7555544.620.026.4555587.420.026.05555144.5以一組數(shù)據(jù)計算傳熱量、傳熱系數(shù)。試驗五 精餾試驗一、試驗?zāi)康陌盐站s塔的構(gòu)造二、試驗原理理論板作圖法求理論板數(shù)精餾塔的全塔效率Et

為理論塔板數(shù)與實際塔板數(shù)N之比，即：E=N/Nt t精餾塔的單板效率Em

可以依據(jù)氣相〔或液相〕通過測定塔板的濃度變化進展計算。假設(shè)以液相濃度變化計算，則為：E=(X-X)/(X-X*)ml n-1 n n-1 n假設(shè)以氣相濃度變化計算，則為：E=(Y-Y)/(Y*-Y)mv n

n+1

n n+1式中：Xn-1n-1XnnX*------nYn nYn+1n+1YnnY*------nXn n三、試驗設(shè)備及流程簡介本試驗進料的溶液為乙醇—水體系，其中乙醇占20%〔摩爾百分比〕。精餾塔：承受篩板構(gòu)造，塔身用直徑Φ57X3.5mm151mm21；孔按正三角形排列；降液管為Φ14X2mm10mm。四、試驗步驟1.全回流進料2.塔釜加熱升溫全回流進料完成后，開頭加熱。3.建立全回流4.讀取全回流數(shù)據(jù)逐步進料，開頭局部回流塔釜液位和回流比。五、作業(yè)寫出精餾段操作線方程、提餾段操作線方程、加料線方程。試驗六、吸取試驗一、試驗原理〔x-y線。故可用對數(shù)平均濃度差法計算填料層傳質(zhì)平均推動力，相應(yīng)的傳質(zhì)速率方程式為：所以 KYa

G /(VA

Y)mG[kmol/h]。AK[kmol/m3·h]。Ya[m3]。pmY1Ye1Y2Ye23、計算方法、公式：氨液相濃度小于5%時氣液兩相的平衡關(guān)系：溫度[℃]： 0 10 20 25 30 40亨利系數(shù)E[atm]：0.293 0.502 0.778 0.947 1.250 1.938總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa

及氣相總傳質(zhì)單元高度Hog

整理步驟aV0PPPTT121 V V 00 1 P0

[m3/h]式中：V[m3/h]1TP0 0TP1 1TP2 2bV001 1PP202 1 2TTV”V” 00 1 P0

[m3/h]式中：V’——氨氣轉(zhuǎn)子流量計示值 [m3/h]1ρ——標準狀態(tài)下氨氣的密度1.293 [kg/m3]01ρ——標定狀態(tài)下氨氣的密度0.7810 [kg/m3]02假設(shè)氨氣中純氨為98%，則純氨在標準狀態(tài)下的流量V’’為：0V’’=0.98●V’0 0cG：G=V0

/22.4dGAG=G●(Y-Y)A 1 2eY1fY2式中：N[N]sV[ml]sV——濕式氣體流量計所測得的空氣體積[ml]T[K]0T——空氣流經(jīng)濕式氣體流量計時的溫度[K]、對數(shù)平均濃度差〔ΔY〕mY=0e2Y=m*e1 x1大氣壓+塔頂表壓+〔填料層壓差〕/2m=E/Px=G/Ls1 A式中：E——亨利常數(shù)Ls——單位時間噴淋水量[kmol/h]系統(tǒng)總壓強h、氣相總傳質(zhì)單元高度：式中：混合體氣通過塔截面的摩爾流速二、試驗設(shè)備及流程設(shè)備參數(shù)：根本數(shù)據(jù)：塔徑Φ0.10m，填料層高0.75m1 1尾氣分析所用硫酸體積：1ml，濃度：0.00968N〔水〕從吸取塔的上部進入，二者在吸取塔內(nèi)逆向流淌進展傳質(zhì)。用甲基紅作為指示劑，當吸取液到達終點時，指示劑由紅色變?yōu)辄S色。三、試驗步驟建議的試驗條件：水流量：80l/h 空氣流量：20m3/h 氨氣流量：0.5m3/h1、通入氨氣〔試驗建議流量:0.5m3/h。2、進展尾氣分析通入氨氣后，讓尾氣流過吸取盒，同時濕式氣體流量計開頭計量體積。當吸取盒內(nèi)的3、讀取數(shù)據(jù)試驗七 枯燥試驗一、試驗?zāi)康牧私鈿饬骺菰镌O(shè)備根本流程和工作原理二、試驗原理枯燥特性曲線枯燥過程分為三個階段：物料預(yù)熱階段、恒速枯燥階段和降速枯燥階段。

—某枯燥速率下濕物料的平均含水量[kg]平Gs,Gs—分別為△τ時間間隔內(nèi)開頭和終了時濕物料重量[kg]。i i+1G[kg]。c傳質(zhì)系數(shù)w子表示：降速階段：降速枯燥階段中枯燥速率曲線的外形隨物料內(nèi)部構(gòu)造以及所含水分性質(zhì)不同而異，因而枯燥曲線只能通過試驗得到，降速階段枯燥時間的計算可以依據(jù)速率曲線數(shù)〔x-x*〕成正比時枯燥速率曲線可簡化為直線。即為：u=