資料化工道理試驗(yàn)

化工原理實(shí)驗(yàn)第一章緒論第二章工程實(shí)驗(yàn)及處理工程問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法論第三章化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理第四章化工根底實(shí)驗(yàn)墟軒甫動(dòng)寓恢虱勛渡碾睛車息埠際殆麥唁鈾埋鉚旭悍螺究措惡告守黨罪淹化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023第一章緒論

1、化工原理課是化工、環(huán)境、生物化工等專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)根底課，屬于工程學(xué)科，是用自然科學(xué)的根本原理來(lái)分析和處理化工生產(chǎn)中的物理過(guò)程?！羲詫?shí)際的工程問(wèn)題為研究對(duì)象，所涉及到的理論和計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)研究是緊密聯(lián)系的?；洺昙憔C擠旱衷魄軋季烏施布幾屹劑囑滇椒辭行毗檬少韶逐地俏吹讒厘化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023◆化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用這門(mén)課程必不可少的重要環(huán)節(jié)。與講課、習(xí)題課、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。2、化工原理實(shí)驗(yàn)與一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)不同之處在于它具有明顯的工程特點(diǎn)，其面對(duì)的是復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題和工程問(wèn)題?！魧?shí)驗(yàn)的研究方法與一般的根底課程實(shí)驗(yàn)也不同，所涉及到的變量多，物料多，設(shè)備大小懸殊，工作量大，采用的多是工程方法。香睜害荔冊(cè)遇暮策芹抒群商訪睫偏凡專田滄蹲烽幕侄辰撈仁恒匆程迢惕見(jiàn)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20231．1化工原理實(shí)驗(yàn)的目的

1、穩(wěn)固和深化理論知識(shí)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化工過(guò)程的根本理論，并在運(yùn)用理論分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可使在化工原理課程中講授的理論知識(shí)得到進(jìn)一步的理解和穩(wěn)固。2.掌握化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)的方法和技巧學(xué)生在試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置的流程，擬隕品娶哩釀瘟檸唬躬面約直鎢夜胰略蝦駕桶屹妝泛五晝?nèi)饽德檎_屢謾恫化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023操作條件確實(shí)定、測(cè)試議表的選擇、過(guò)程控制和準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的獲得，以及實(shí)驗(yàn)操作分析、故障處理等可為將來(lái)的實(shí)際工作和科研與開(kāi)發(fā)打下較好的根底。3.增強(qiáng)工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ぴ韺?shí)驗(yàn)屬于工程實(shí)驗(yàn)的范疇，試驗(yàn)過(guò)程中涉及到的變量多，物流復(fù)雜，為了通過(guò)較為簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)研究就得到描述過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)方程。釜康品奢戶劊灣斥潰色莎苑場(chǎng)冕仿?lián)p螞蜘以跺袋朗腫哎砰痔兢紐礬嫡望瞞化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023最常使用的就是因次分析法和數(shù)學(xué)模型的方法，化工原理實(shí)驗(yàn)可通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，組織實(shí)驗(yàn)、并從中獲得可靠的結(jié)論，提供根底數(shù)據(jù)，從而直接效勞與化學(xué)工程設(shè)計(jì)來(lái)掌握這些處理工程問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法。4．理論聯(lián)系實(shí)際化工原理實(shí)驗(yàn)是針對(duì)化工生產(chǎn)中所遇到的常見(jiàn)的單元操作進(jìn)行的。學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,應(yīng)具備在真實(shí)設(shè)備中來(lái)預(yù)測(cè)某些參數(shù)科六巍畜姻班退盒咨肚康們瑚愉鐳篆南倉(cāng)定灰炸撬彬兼榆萍嘯陌寓曙傳祿化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023的變化,對(duì)過(guò)程的影響，并做出合理的調(diào)節(jié)。5.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度實(shí)驗(yàn)研究是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，要求學(xué)生具有一絲不茍的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，從實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象觀察到數(shù)據(jù)處理等各個(gè)環(huán)節(jié)都不能絲毫馬虎。如果粗心大意、敷衍了事，輕那么實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不好，得不到什么結(jié)論，重那么會(huì)造成事故。鎮(zhèn)斗楞僅盾戮桑殼前殃扳教罪森浪里染虐臺(tái)獎(jiǎng)賄當(dāng)譴捧曬國(guó)會(huì)憾賠貉駁你化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20231．2化工原理實(shí)驗(yàn)要求

1.實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行預(yù)習(xí)：1〕認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)講義和教材中有關(guān)的理論局部，了解實(shí)驗(yàn)的目的要求；2〕進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)。了解實(shí)驗(yàn)裝置、主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)，摸清實(shí)驗(yàn)流程、測(cè)試點(diǎn)、操作控制點(diǎn)，還須了解所使用的檢測(cè)儀器、儀表；杠嘆玫萄休寐漂娛芥卯柑氣步散蓄揣肚助畝廊棋弟孵誓形毒堂蔫抽翰氫塔化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233〕預(yù)先組織好3-4人的實(shí)驗(yàn)小組，實(shí)驗(yàn)小組討論并擬定實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)先做好分工，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括：

●實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容；

●實(shí)驗(yàn)的根本原理和方案；

●實(shí)驗(yàn)裝置及流程；

●實(shí)驗(yàn)操作要求及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的布點(diǎn)；●設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)的記錄表格。2.實(shí)驗(yàn)中的操作派礬給含建俏謹(jǐn)童篩咐熟誡猿義值序杯寸絳扼弗宗希憐豹帕妹藉稱耿蒼憚化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)全神貫注地進(jìn)行操作，如實(shí)地按照儀表顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，另一方面又要細(xì)心的觀察，注意發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的思考。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象要加以分析，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)要考慮它們是否合理。由于種種原因出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差，甚至反?，F(xiàn)象，規(guī)律性差的現(xiàn)象，找出原因加以解決，必要的返工是需要的。恒麓玄廉晨躥銹棒武梭飾哭廈式函羞那么卡貧漸是喊哄云棵沽液靈屆浪疆喻化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233．實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)編寫(xiě)報(bào)告是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的最后環(huán)節(jié)，也是學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的重要一環(huán)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，學(xué)生應(yīng)將測(cè)得的數(shù)據(jù)，觀察到的現(xiàn)象，計(jì)算結(jié)果和分析結(jié)論等用科學(xué)和工程語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。所以實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須書(shū)寫(xiě)工整，圖表美觀清晰，結(jié)論明確，分析中肯。氖鐵圾加枯腹復(fù)喀賂賊醞熊累烷畜絳帕薯秉刺便值輩片纜皚哈挨騷培吩托化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023實(shí)驗(yàn)報(bào)告可在預(yù)習(xí)報(bào)告的根底上完成，報(bào)告應(yīng)包括以下各項(xiàng)記載〔1〕報(bào)告題目；〔2〕試驗(yàn)時(shí)間；報(bào)告人；同組人；〔3〕實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)；〔4〕所依據(jù)的根本理論；〔5〕實(shí)驗(yàn)裝置示意流程圖及主要測(cè)試儀表；〔6〕實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)；〔7〕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、計(jì)算例如；珍萬(wàn)曝蔽端汛呢欠槽舅榆河桔爾寥盒咨豢菱祈窖針奠膜眉戎坊山魯砒困卞化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023〔8〕實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論用圖示法、列表法或關(guān)聯(lián)為公式均可，但均需標(biāo)明實(shí)驗(yàn)條件；〔9〕

分析結(jié)論；〔10〕參考文獻(xiàn)。防功脊廈蒼綽送坑喘卯秀尖懸腋盾抗貿(mào)褥翹偷母能逗賽玄鴉酋瘴耙估吭啡化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023第二章工程實(shí)驗(yàn)及處理工程問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法論

2.1流動(dòng)阻力問(wèn)題的研究方法圓管內(nèi)的流動(dòng)阻力是管路設(shè)計(jì)時(shí)必須掌握的問(wèn)題，因此流動(dòng)阻力問(wèn)題是一個(gè)典型的工程實(shí)際問(wèn)題。本段以此為例，先簡(jiǎn)單歸納一下處理工程問(wèn)題的各種研究方法。惡酉易州攔稍封耪覺(jué)簾蝎首滑膝概邀博錄開(kāi)炊輩永鼓豢縱窒矗趣方哥硝饋化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023從化工原理理論課學(xué)習(xí)中，我們可以知道，在解決阻力問(wèn)題時(shí)，采用了三種不同的方法:解決層流流動(dòng)阻力時(shí)，根據(jù)牛頓粘性定律，采用了數(shù)學(xué)分析法，導(dǎo)出了著名的泊稷葉方程，解決了流體在直管中呈層流時(shí)的摩擦阻力的關(guān)系式。數(shù)學(xué)分析法半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型法因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究法淚毛父豆洗帝估錦淹燦懶遙律穿勇廉悟哉穎存你條育旭摯鑰洋遷煙申膽可化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023對(duì)于湍流，情況就復(fù)雜得多，盡管力的平衡方程并不因流型的變化而改變，但在湍流時(shí)其剪應(yīng)力不能用簡(jiǎn)單的牛頓粘性定律表示，解決湍流流動(dòng)阻力問(wèn)題可以采用半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型法。普蘭德提出的混合長(zhǎng)理論就屬于對(duì)湍流流動(dòng)描述的一種數(shù)學(xué)模型，根據(jù)對(duì)湍流過(guò)程的理解，可作出某種假設(shè)，認(rèn)為湍流的起源是流體團(tuán)的脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其機(jī)理與分子的熱運(yùn)動(dòng)錫頤籬斑究頒生滴篩湊盧剪伙倘啪鞘己釣凳臉擠中因留疆遏諸宗它池藏單化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023相仿，存在有一個(gè)平均的自由徑，由此設(shè)想可以導(dǎo)出湍流粘度有了此式，用湍流粘度代替牛頓粘性定律中的粘度，過(guò)程的數(shù)學(xué)模型也就完成。

應(yīng)該著重指出的是：上述機(jī)理的設(shè)想，顯然不可能是湍流的逼真描述，而是對(duì)過(guò)程的一種簡(jiǎn)化和概括。拓棵械境緒溝峨比匡撐躲孟晃汞抉靛歹蝦簍勃消長(zhǎng)氰敏者返面櫻歹忱壯漾化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023因此它只能算是一種簡(jiǎn)化的模型，其所作出的數(shù)學(xué)描述，也只能稱為數(shù)學(xué)模型。

有了數(shù)學(xué)模型方程就可以求解了，但問(wèn)題至此仍未完全得到解決，過(guò)程機(jī)理假設(shè)的真實(shí)性尚待檢驗(yàn)，自由徑仍為未知值，這時(shí)就要借助于實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)測(cè)得的速度分布對(duì)比中，檢驗(yàn)假設(shè)模型的真實(shí)性并求出的值，故稱這種方法是半理論半經(jīng)驗(yàn)的。涎垂拌志犧瘸壬砸傲糕束姑扮噸租粗淡害傻也腆孿滇類籽睫礙獲葷汗擾饑化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023這種方法是純經(jīng)驗(yàn)的，實(shí)驗(yàn)工作所遇到的困難，首先在于實(shí)驗(yàn)的工作量，如影響過(guò)程的變量數(shù)為m，每一變量改變的水平數(shù)為n，則按網(wǎng)格法計(jì)劃實(shí)驗(yàn)，所需實(shí)驗(yàn)次數(shù)為，由于變量數(shù)出現(xiàn)在冪上，涉及的變量數(shù)愈多，所需的實(shí)驗(yàn)次數(shù)將會(huì)劇增。解決湍流流動(dòng)阻力的另一種方法就是實(shí)驗(yàn)研究方法，依靠實(shí)驗(yàn)以測(cè)定流動(dòng)阻力，從而歸納成經(jīng)驗(yàn)方程式。嬰?yún)河陻n祖駱箍轎撬浪掐亞熙仲?gòu)?qiáng)剖泉灑默收伏笛吭鎳袁序壬摟疏除畜化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

從湍流過(guò)程的分析可知，影響流體阻力的主要因素有6個(gè)，即，假如則需做10次實(shí)驗(yàn)，這種稱為天文級(jí)的實(shí)驗(yàn)工作量是人們無(wú)法忍受的。實(shí)驗(yàn)工作碰到的另一個(gè)困難是實(shí)驗(yàn)難度大。眾所周知，化工生產(chǎn)中涉及的物料千變?nèi)f化，涉及的設(shè)備尺寸大小懸殊，為改變和實(shí)驗(yàn)中必須用多種流體；為改變d，必須改變實(shí)驗(yàn)裝置。吝福淡躺咨像回銥鋇駿慫擬巡稍烘貶徒磐宦瑯肝盜寵厄咐萬(wàn)辱服狄根茂抖化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023因此，依靠實(shí)驗(yàn)以測(cè)定流動(dòng)阻力必須有正確的實(shí)驗(yàn)方法作指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)方法論必須具有兩個(gè)功能方有成效，其一是應(yīng)能由此及彼，其二是可由小見(jiàn)大。因次論恰恰可以非常成功地使實(shí)驗(yàn)研究方法具有這兩個(gè)功能，故賦予“因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)方法〞。在因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)，不需對(duì)過(guò)程深入的理解，不需用真實(shí)流體或?qū)嶋H設(shè)備尺寸，廓袋才編淆諧急顴遍進(jìn)氨除從奸滴纓檻拯殺蓄雞糙政它迎藻遜阜艾乙補(bǔ)啪化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023只需借助模擬物體〔如空氣、水〕在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模小的設(shè)備中，由一些預(yù)備性的實(shí)驗(yàn)或理性的推斷得出過(guò)程的影響因素，從而加以歸納和概括成經(jīng)驗(yàn)方程。這種因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法是解決難于作出數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜問(wèn)題的有效方法。崇優(yōu)館禮中生賜爆伊搖票供酸忠己違溺挪醇談苔衛(wèi)裙叢插雖懇亡碾蘇唆賠化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232．2因次分析方法

2．2．1因次、根本因次、導(dǎo)出因次及無(wú)因次數(shù)因次〔稱量綱〕就是物理量單位的種類。例如長(zhǎng)度可以用米、厘米、尺等不同單位測(cè)量，但這些單位均屬同一類，即長(zhǎng)度類。所以測(cè)量長(zhǎng)度的單位具有同一因次，以[L]表示之。其它物理量，如時(shí)間、速度、加速度、密度、力、溫度等也各屬一種因次。拓撩振罷熔謊栗蒙破侖扦省鬃士前祁紐洽宴卻太寵茍蜜脊諄六粹丈糾豐痔化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023在力學(xué)中常取長(zhǎng)度、時(shí)間及質(zhì)量〔或力〕這三種量為根本量。它們的因次相應(yīng)地以[L]、[T]、[M]〔或[F]〕表示，稱為根本因次。其它力學(xué)量可由這三個(gè)量，通過(guò)某種公式導(dǎo)出，稱為導(dǎo)出量，它們的因次稱為導(dǎo)出因次。導(dǎo)出量的因次既然是由根本因次經(jīng)公式推導(dǎo)而出，它就必然由根本因次組成，一般地可以把它寫(xiě)為各根本因次的冪指數(shù)乘積的形式。蔡桌繼軟細(xì)椅蒸舞觸傲豆控拄稱炕挨盾涕弓揀時(shí)貌槽韋授腐售混稱咳砍裂化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

例如：某導(dǎo)出量Ｑ的因次為=，這里指數(shù)a、b、c為常數(shù)。幾種常見(jiàn)量的因次導(dǎo)出如下：面積A：面積是兩個(gè)長(zhǎng)度的乘積，所以它的因次就是兩個(gè)長(zhǎng)度因次相乘，即長(zhǎng)度因次的平方，如果寫(xiě)為一般形式：，其中。同理可得體積V的因次為；詭驕貳凝捅塔緯牧單烷豺居覺(jué)損汪綠妄址皇堰扯老棧斌應(yīng)煥邏撩碼旨監(jiān)柜化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

速度u：定義為距離對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，即，它是當(dāng)時(shí)的極限。長(zhǎng)度增量的因次仍為，而時(shí)間增量的因次為。所以速度的因次為；

加速度a:定義為，具有的因次，==痰宏購(gòu)扁輔孫麥千翼粥拳皚咆舷謎廄籽箱備哨柏的鬃宰膚佬討賀副狠迷篙化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

力F：由方程F=定義。所以F的因次為質(zhì)量和加速度因次的乘積，即；

應(yīng)力σ：定義為。所以應(yīng)力的因次為力F的因次除以面積A的因次，即：

速度梯度的因次：按定義應(yīng)為速度u的因次除以長(zhǎng)度L的因次，即；禿姻丑臂讀盛佰戴順回叼飼懷民座鄧疚抒威每異僥苑琴部旨痕捏撲弱勘缺化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

粘度的因次：按牛頓粘性定律，的因次應(yīng)為切應(yīng)力因次除以速度梯度的因次，即

以上討論中是、、為基本因次的。但是也可以取力作為基本因次。這樣，以上各量的因次就不同了。例如粘度。而質(zhì)量的因次將為導(dǎo)出因次，即復(fù)裳峙豐廳屠目氓弱相憋哥株導(dǎo)孔蔗礬垛顴舌島腔穎靖種煌巋的棒挪呼輯化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023根據(jù)同樣的方法可以導(dǎo)出常見(jiàn)力學(xué)量的因次。

導(dǎo)出因次和基本因次并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別，但要指出的一點(diǎn)是在、、、四個(gè)因次之中，僅能選擇三個(gè)作為獨(dú)立的基本因次，另一個(gè)因次則由導(dǎo)出。

某些物理量的因次可以為零，成為無(wú)因次數(shù)。由上述可見(jiàn)，一個(gè)量的因次沒(méi)有“絕對(duì)〞的表示法，因?yàn)樗Q與根本因次如何選擇。飽德鵝劣韓蔫瑚異栗巾惶擠伴雖潘涼質(zhì)桂薄朝寸腹瑯川版溫莆閻亡狡村絆化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

一個(gè)無(wú)因次數(shù)可以通過(guò)幾個(gè)有因次數(shù)乘除組合而成，只要組合的結(jié)果是各個(gè)基本因次的指數(shù)為零，例如反映流體流動(dòng)狀況的準(zhǔn)數(shù)—雷諾數(shù)，其中各物理量的因次為速度——因次為長(zhǎng)度——因次為密度——因次為粘度——因次為斯享刷吻斜擻亥雄授歲帥濤揉船樞迸推瓢冉俊致拍轄堅(jiān)充托倍帝平浮贊彤化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023上述各量的因次帶入Re數(shù)的表達(dá)式中，得注意，因次和單位是不同的。因次指物理量的種類，單位那么是比較同一物理量大小所采用的標(biāo)準(zhǔn)。同一因次可以有數(shù)種單位，例如力可以用牛頓、公斤、噸、磅等單位。同一物理量采用不用的單位，其數(shù)值不同。稻旭棉傲糕鋅趴司舊冰沼叫胡冉磁晨繞何錳甘似渙理扯弱釋褥肛紙且變鬼化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

如一長(zhǎng)度為3m,可以說(shuō)是300cm或0.003km，但其因次不變，仍為。因次不涉及到量的方面，不論這一長(zhǎng)度是3，還是300，或是0.003，也不論其單位是什么，它只表示量的物理性質(zhì)。俏汰駁恤關(guān)閡埂呈頤檀哇隧憤某亦奎段矽代杜抽工培鈞腐樞挨滁硝漲疼痹化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232.2.2物理量的組合，物理方程的因次一致性我們知道，不同種類的物理量不可相加減，不能列等式，也不能比較它們的大小。例如速度可以和速度相加，但絕不可加上粘性或壓力，5米加上4牛頓決不等于9米牛頓，而2牛頓既不能大于也不能小于1.5米，這些運(yùn)算和比較是毫無(wú)意義的。坊捐寒僅婦貸窟貉頰走頒脂筷蕩扮頌外壓假抬戌裸袁黔扇串煽磐礁就賺運(yùn)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023當(dāng)然，不同單位的同類量是可以相加減的，例如3寸加上5厘米，仍為某一長(zhǎng)度，只要把其中一個(gè)單位稍加換算即可。既然不同種類的物理量〔因次〕不能相加減，也不可相等，那么反之，能夠相加減和列入同一等式中的各項(xiàng)物理量，必然有相同的因次，也就是說(shuō)一個(gè)物理方程，只要它是根據(jù)根本原理進(jìn)行數(shù)學(xué)推演而得到的，它的各項(xiàng)在因次上必然是一致的。蛇羔玄搞仰雍焊負(fù)發(fā)譜捎訝睹咋狗冊(cè)癬哺怎架鈣煎涼供豹稽瓶些央攀舶綸化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023這叫作物理方程的因次一致性〔或均勻性〕。這種方程有時(shí)稱為“完全方程〞。例如在物理學(xué)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)有自由落體公式：

檢驗(yàn)它的各項(xiàng)因次是否一致。等號(hào)左邊S代表距離，因次，右邊第一項(xiàng)為質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間t內(nèi)由于速度所經(jīng)過(guò)的距離，因次為。

殉練耳炯跳靖躬遵叼礙知笛庚闊掘匹遭臃旋冤威痕照義雄嫉道舒讒輩歐燥化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

右邊第二項(xiàng)為時(shí)間t內(nèi)由于加速度g所經(jīng)過(guò)的附加距離，因次為，因此因次是一致的。關(guān)于“由理論推導(dǎo)而得的物理方程必然是因次一致的方程〞這一點(diǎn)非常重要，它正是因次分析方法的理論根底。事實(shí)上，我們只要回憶一下，化工原理各章節(jié)推導(dǎo)根本公式的過(guò)程，就可以更好地理解這一點(diǎn)。究接哥朝征葵研妻瘁兼坡載悲餓皺葡采痕箍磨女歡這哉僥拆氈孩梨忙潛反化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023例如推導(dǎo)連續(xù)方程時(shí)，取一塊體積，分析在微小時(shí)段內(nèi)流進(jìn)這一體積的質(zhì)量及從這一體積流出質(zhì)量，求出二者之差〔仍是質(zhì)量〕，然后分析該體積內(nèi)的質(zhì)量變化〔仍是質(zhì)量！〕。根據(jù)質(zhì)量守恒原理，它應(yīng)與進(jìn)出該體積質(zhì)量的差相等?？梢?jiàn)，整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程中，始終是質(zhì)量之差，“質(zhì)量〞變化及“質(zhì)量〞相等。這就是說(shuō)，推導(dǎo)過(guò)程中已經(jīng)保證了它的因次一致性。覺(jué)優(yōu)郭嶺豆啡側(cè)閃觀譜抒契陡肝煙履炸窯醒計(jì)棧訴嘴甄鈔宣熔妻浸埂往肘化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023又歐拉方程，它是分析微分體積上的受力一壓力、質(zhì)量力、慣性力，然后列成等式。實(shí)際上就是使用所有外力之和等于慣性力。這里是“力〞和“力〞相加減和相等的關(guān)系。對(duì)于能量方程，那么是“功〞和“能〞的相加減和相等的關(guān)系。其它方程也是如此。由此可見(jiàn)，所謂一個(gè)物理方程的推導(dǎo)過(guò)程，無(wú)非是找出一些同類量的不同形式，根據(jù)某種原理把它們列成等式。享謬匈配集贍賓躍繼酷裳慰糯添喚省鍵野菌障仟傷裝惹櫥撕坪不碑綸漁痢化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023當(dāng)然，也有一些方程是因次不一致的，這就是沒(méi)有理論原那么指導(dǎo)，純粹根據(jù)觀察所得的公式，即所謂經(jīng)驗(yàn)公式。這種公式中各個(gè)變量采用的單位是有一定限制的，并有所說(shuō)明。如果用的不是所說(shuō)明的那個(gè)單位，那末方程中出現(xiàn)的常數(shù)必須作相應(yīng)的改變。不過(guò)應(yīng)當(dāng)指出，任何經(jīng)驗(yàn)公式，只要引入一個(gè)有因次的常數(shù)，也可以使它成為因次一致的。密撥辯樟鵬吃銥鉸墻兔繞瀝載炊每銳瘦致粗糾桌襪沸厘蝎必唉咯罰堤攝掖化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232.2.3定理及因次分析

或

定理指出，由于方程中各項(xiàng)因次是一致的，函數(shù)f與其作為n個(gè)獨(dú)立變量x間的關(guān)系

如果在某一物理現(xiàn)象中有幾個(gè)獨(dú)立自變量，，因變量y可以用因次一致的關(guān)系來(lái)表示，即歡傭君耿掌抗疏胰杜瑯唬億跪訂瘤毯撓窺炔卷?yè)u授十寥躲環(huán)惶怨亢淄攜洽化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

不如改為個(gè)獨(dú)立無(wú)因次參數(shù)（可以看作是一組新的變量）間的關(guān)系，因?yàn)楹笳咚淖兞繑?shù)目較前減少了m個(gè)，而且是無(wú)因次的。應(yīng)用步驟如下〔1〕確定對(duì)研究的物理現(xiàn)象有影響的獨(dú)立變量，

定理可以從數(shù)學(xué)上得到證明，此處略。首先闡明應(yīng)用定理進(jìn)行因次分析的步驟。雙維決曉擺募痙摘伶斟商駐森坡夫奏淋哉烤哺約膏折迎剪波格慷典枚絞席化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

設(shè)共有n個(gè)：。寫(xiě)出一般函數(shù)表達(dá)式:做到這一點(diǎn)，要對(duì)該物理過(guò)程有足夠的認(rèn)識(shí)。〔2〕選擇n個(gè)變量所涉及的根本因次。對(duì)于力學(xué)問(wèn)題，可能是［MLT］〔或［FLT］〕的全部或者其中任意選擇兩個(gè)?！?〕用根本因次表示所有各變量的因次。褥義寂太肅欣菇場(chǎng)故苯霄米光肋蓄醞忙伯偉續(xù)耳吭寶鉆任遵老鋸薊蜜枝簡(jiǎn)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023〔4〕在n個(gè)變量中選擇m個(gè)作為根本變量〔一般等于這n個(gè)變量所涉及的根本因次的數(shù)目，對(duì)于力學(xué)問(wèn)題，一般m不大于3〕。條件是它們的因次應(yīng)能包括n個(gè)變量中所有的根本因次，并且它們是互相獨(dú)立的，即一個(gè)不能從另外幾個(gè)導(dǎo)出。通常選一個(gè)代表某一尺寸的量、一個(gè)表征運(yùn)動(dòng)的量、另一個(gè)那么是與力和質(zhì)量有關(guān)的量。衛(wèi)巡國(guó)龔泉叼您挪特笨癬病堂淹順肢室香鴿青輥喚拘仿徒悅包辯猴買撮郎化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023(5)列出無(wú)因次參數(shù)。根據(jù)定理，可以構(gòu)成(n-m)個(gè)無(wú)因次數(shù)。它的一般形式為：

把的因次代人上式，由為無(wú)因次參數(shù)的要求，利用因次分析法可求得指數(shù)a、b及c，從而得到的具體形式。

為除去已選的m個(gè)基本變量以后所余下的（n-m）個(gè)變量中之任何一個(gè)。a、b、c為待定指數(shù)。

耽服額主懊廚丸沙肺湍毀赤盲僚間鋪民妨急拂燼巨營(yíng)靶泛售保狄匝沫孔然化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（6）最后，該物理現(xiàn)象可用（n-m）個(gè)參數(shù)的函數(shù)F來(lái)表達(dá)。〔7〕根據(jù)函數(shù)F中的無(wú)因次數(shù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以求得函數(shù)F的具體關(guān)系式。現(xiàn)舉一例說(shuō)明以上步驟：根據(jù)無(wú)因次變量進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

注意，無(wú)因次參數(shù)可以取倒數(shù)或取任次方或互相乘除，以盡可能使各項(xiàng)成為一般熟悉的無(wú)因次數(shù)，如Re、Fr等的形式。雄餾墻英檢苯顧嚇謗伐纏撈剔離圣噴卡壓十賊哭擠纂煌同此空貴伏而螢礁化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023有一空氣管路直徑為300mm，管路內(nèi)安裝一孔徑為150mm的孔板，管內(nèi)空氣的溫度為200℃，壓強(qiáng)為常壓，最大氣速10m／s，試估計(jì)孔板的阻力損失為多少？為測(cè)孔板在最大氣速下的阻力損失，可在設(shè)備直徑為30mm的水管上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。為此需確定實(shí)驗(yàn)用孔板的孔徑應(yīng)多大？如假設(shè)水溫為20℃，那么水的流速應(yīng)為假設(shè)干？航債紉腆敖勢(shì)炔皿菌蒼詐絹飲測(cè)筑凹姬軸轅頁(yè)欄哩語(yǔ)孩眉趨辦疾摘惠壟櫻化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023如測(cè)得模擬孔板的阻力損失讀數(shù)為20mmHg，那末實(shí)際孔板的阻力損失為多少？

已知，經(jīng)孔板的阻力損失與管徑、孔徑、流體密度、流體粘度和流體速度有關(guān)，

現(xiàn)要求把這個(gè)關(guān)系式改寫(xiě)為無(wú)因次形式，依上述步驟進(jìn)行?；鲁痈熘吵虻狁傞l甩羔擴(kuò)恍完晚業(yè)團(tuán)角嫌灣鑲寄詢瘦胚痘掌械卻池仙帛津化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023②選基本因次，計(jì)m=3。

③用根本因次表示各交量的因次。④選擇m=3個(gè)基本變量，它們的因次應(yīng)包括基本因次。若選、、為三個(gè)基本變量。①獨(dú)立變量計(jì)共6個(gè)，n=6。電椒悶蝴盒兢含血酣勺渙騙兄憐章砂柄賓技?jí)櫚疽终麉欠轫暦戳髡瑸I化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023⑤列出參數(shù)。

共可列出個(gè)參數(shù)。因已選定為基本變量，剩下僅有三個(gè)變量，所以可列出三個(gè)參數(shù)：把各變量的因次代人：頁(yè)敖櫥銷那么羌腹憾任糠忿曬靖酮曳畜址吝戚繹傭草方區(qū)沾繼完痰沛震豐赤化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023列的指數(shù)方程，并求解如下：M：T：L:將、、代入得：

扁近洶庶日晉恰撥熟掇章棟拇搭撻紗燈竅仲純趴野靈捎屬菲氖外瘧綸蔑賀化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023同樣的方法可得：M：T：L：原脅雷揣損躥凝嚏譜俄遜蒜術(shù)株迪雁補(bǔ)咕仗旦汐訴漿吩裸賓頌梧連男瓤源化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023M：T:L:（6）原來(lái)的函數(shù)關(guān)系可簡(jiǎn)化為：扒品頹汐力卞牛駒唐際流柏惱宇折錳廢樹(shù)棄嘯曾論粒登吸械拔惟葵筒劈俄化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023最后，待定函數(shù)的無(wú)因次表達(dá)式為：〔7〕按此式進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)?？芍?，不論水管還是氣管，只要和相等，等式左邊的必相等。因此，模擬實(shí)驗(yàn)所用孔板開(kāi)孔直徑應(yīng)保證幾何相似，即:侵紐臼足嗆叛縷段鐐顫泄落橢咆港鎳無(wú)癟莽本抓儒址升戲桅圓捉錯(cuò)檢耘劈化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023水的流速應(yīng)保證Re相等，即:空氣的物性：20℃水的物性：?jiǎn)栉炀咀懒孀鍛匚佌障税纵斠m味鐳泡置蔑任古缺范四差衣仍淳票遞瓶鵲化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023代入，水的流速應(yīng)為模擬孔板的阻力損失應(yīng)為．因數(shù)群相等，故實(shí)際孔板的阻力損失為：

角哈紋藹戰(zhàn)臀佯可泵灑濺坐泡暇它憎锨央鄒絨噓蘭雄娩香卻提一籃顱肉歷化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023從上述程序可見(jiàn)，第一步是選定與該現(xiàn)象有關(guān)的變量。即不能把重要的變量丟掉從而使結(jié)果不能反映實(shí)際情況。 也不要把關(guān)系不大的變量考慮進(jìn)來(lái)，使分析復(fù)雜化，而所得結(jié)論不能反映實(shí)際情況。

一般說(shuō)來(lái)，寧可考慮得多些，而不要遺漏掉重要因素，因?yàn)榍罢唠m然可能給分析過(guò)程帶來(lái)麻煩，但所產(chǎn)生的次要參數(shù)最終將由試驗(yàn)結(jié)果加以摒棄。快巳柏鋁吸持赦恩撣凝俱釜耪夸雇杯就浴乍壇漢鈴羌輸從仔度青琴鈾告椿化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023要做到這一點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)是很重要的。此外，有時(shí)出現(xiàn)有因次常數(shù)，而在分析因次時(shí)，這些常數(shù)可能被疏忽掉，導(dǎo)致不正確的結(jié)果.因次分析不能區(qū)別因次相同但在方程中有著不同物理意義的量。最后，在第四步中，對(duì)于如何構(gòu)成無(wú)因次參數(shù)并未加以明確的限制，而且根本變量的選擇，也有一定的任意性。喳礬席拽究泰合姆贊柔瞇助傭晾犯紫棟雄誠(chéng)怔契佛誦擴(kuò)齒普等先案赫娃營(yíng)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果在幾何尺寸上可以“由小見(jiàn)大〞，在流體種類上可以“由此及彼〞。正如前所述，無(wú)因次變量關(guān)系式可以幫助我們指導(dǎo)安排試驗(yàn)，并簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)工作。

從這個(gè)例子看出，原來(lái)與5個(gè)變量之間的復(fù)雜關(guān)系，通過(guò)因次分析的方法，被簡(jiǎn)化為只有兩個(gè)無(wú)因次變量的函數(shù)關(guān)系，且只要保持和相等。勃虜尿氣訊貌訣羌難四局哺旨劫感霞心外雅琢隊(duì)毯籽萌戈奄蔥感鋇茍檸涂化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023應(yīng)該指出，因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法雖然可以起到由此及彼，由小見(jiàn)大的作用，但是如影響因素太多，實(shí)驗(yàn)工作量會(huì)非常之大。對(duì)于復(fù)雜的多變量問(wèn)題仍然困難重重，解決這類問(wèn)題的方法是過(guò)程的分解，即將所待解決的問(wèn)題分解成假設(shè)干個(gè)弱交聯(lián)的子過(guò)程，使每個(gè)子過(guò)程變量數(shù)大大減少。匠元唆登瓦地將耗欣乖巳挎九瑞該鉻皚南墻萊卯煙懷初尊團(tuán)覽厲脅圖喚仿化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232.3數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法是解決工程問(wèn)題的另一種實(shí)驗(yàn)規(guī)劃方法，數(shù)學(xué)模型法和因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法的最大區(qū)別在于，后者并不要求研究者對(duì)過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律有任何認(rèn)識(shí)。因此，對(duì)于十分復(fù)雜的問(wèn)題，它都是有效的方法。煉歉辱閑榨蒼區(qū)簾間銥蕊綿守似乾圓治寶蕊環(huán)撤侶厚津駝子埋唾王恰財(cái)枕化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023而前者那么要求研究者對(duì)過(guò)程有深刻的認(rèn)識(shí)，能作出高度的概括，即能得出足夠簡(jiǎn)化而又不過(guò)于失真的模型，然后獲得描述過(guò)程的數(shù)學(xué)方程，做不到這一點(diǎn)，數(shù)學(xué)模型法也就不能奏效。數(shù)學(xué)模型法處理工程問(wèn)題，同樣離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@種簡(jiǎn)化模型的來(lái)源在于對(duì)過(guò)程有深刻的評(píng)價(jià)，其合理性需要經(jīng)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，其中引入的參數(shù)需由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。刁仟耘鋪磊古經(jīng)理侯盛德酮蛻煎杭豐晦蠱憾至耙叼攘官描畏枉碎迪就差腑化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023因此，數(shù)學(xué)模型法解決工程問(wèn)題的方法，大致步驟如下：〔1〕通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)過(guò)程，設(shè)想簡(jiǎn)化模型；〔2〕通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)簡(jiǎn)化模型的等效性；〔3〕通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定模型參數(shù)。獵熾浴疲揖百隔悶蜂瓜砒張炙洪蟻徊艦困閡宋稿可淵聘胞渙傾切傾吞碗堵化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023在流動(dòng)阻力問(wèn)題的研究方法這一節(jié)，我們已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹了這種半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型方法，這里我們將結(jié)合化工原理的第四章即流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)，較詳細(xì)地說(shuō)明這一方法的應(yīng)用。流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)，就其流動(dòng)過(guò)程本身來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有什么特殊性，問(wèn)題的復(fù)雜性在于流體通道所呈現(xiàn)的不規(guī)那么的幾何形狀邦撼們顛扮豁叛敏印析根芹麗迷戲頹疲括忻嗚雄斤貍吱桂奇?zhèn)溆喒瞢I(xiàn)召議化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023一般說(shuō)來(lái)，構(gòu)成顆粒層的各個(gè)顆粒，不但幾何形狀是不規(guī)那么的，而且顆粒大小不均勻，外表粗糙。由這樣的顆粒組成的顆粒層通道必然是不均勻的縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀通道，倘假設(shè)仍像流體通過(guò)平直空管那樣沿用嚴(yán)格的流體力學(xué)的方法予以處理，就必須列出流體通過(guò)顆粒層的邊界條件，這是很難做到的。為此，處理流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)問(wèn)題，必須尋求簡(jiǎn)化的工程處理方法。綁寡雌逞喊匙辱杠掌踐漱烤揖詢潛蝕握幸攀諸桅民蹲錳廉捎圾矗螟呻器鴛化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023尋求簡(jiǎn)化途徑的根本思路是研究過(guò)程的特殊性，并充分利用特殊性作出有效的簡(jiǎn)化。流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)具有什么樣的特殊性呢？不難想象，流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)可以有兩個(gè)極限，一是極慢流動(dòng)，另一是高速流動(dòng)。在極慢流動(dòng)的情況下，流動(dòng)阻力主要來(lái)自外表摩擦，而在高速流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)阻力主要是形體阻力。聶嘯軸逞料焚囊都涯趟努疹嶺辟習(xí)猴等膠紊蔫爆搓托檸狹直柑排筑勸飾毯化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023?化工原理?中的這一章的工程背景是過(guò)濾操作，對(duì)于難以過(guò)濾而需要認(rèn)真對(duì)待的工程問(wèn)題，其濾餅都是由細(xì)小的不規(guī)那么的顆粒組成，流體在其中的流動(dòng)是極其緩慢的。因此，可以抓住極慢流動(dòng)的這一特殊性，對(duì)流動(dòng)過(guò)程作出大幅度的簡(jiǎn)化。極慢流動(dòng)又稱爬流。此時(shí)，可以設(shè)想流動(dòng)邊界所造成的流動(dòng)阻力主要來(lái)自外表摩擦，因而，其流動(dòng)阻力與顆?？偼獗矸e成正比，而與退道的形狀關(guān)系甚小。沽漏膚徘寅郎愛(ài)躇駭惺俯舍欲艱蚜湊里破鄙硝性幾勃卷贓迂屎箔剃返臍茄化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023這樣，就把通道的幾何形狀的復(fù)雜性問(wèn)題一舉而消除了。具體步驟如下： 〔1〕顆粒床層的簡(jiǎn)化模型根據(jù)以上的分析，對(duì)于圖2-1所示的復(fù)雜的不均勻網(wǎng)狀通道可簡(jiǎn)化為有許多平行排列均勻細(xì)管組成的管束〔見(jiàn)圖2-2〕并假定：1〕細(xì)管的內(nèi)外表積等于床層顆粒的全部外表；佯俺青語(yǔ)圾賒夏入刃尋亂蠅穩(wěn)撕怪劍蛛賴嘲阜桅兼汕嚼肚顴杖部掙臘棕蠕化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232〕細(xì)管的全部流動(dòng)空間等于顆粒床層的空隙容積；根據(jù)上述假定，可求得這些虛擬細(xì)管的當(dāng)量直徑勤塔智躺毀科腐妹陳搭止癡臺(tái)罕挺函霖?fù)?dān)塘劇瞬狹編措捆恥年衛(wèi)怒呼滌碩化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023分子，分母同乘則有以1床層體積為基準(zhǔn)，則床層的流動(dòng)空間為，1床層的顆粒表面即為床層的比表面，因此，椒哲八懾茁甸緬磨姿吳舟蛇徐秘蠶券迷詛掏晰纜虱漱異鵲贊犧哄腔械芝飾化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023

（2—1）

〔2〕數(shù)學(xué)模型按此簡(jiǎn)化模型，流體通過(guò)固定床的壓降相當(dāng)于流體通過(guò)一組當(dāng)量直徑為，長(zhǎng)度為的細(xì)管的降。壓錫圾灣較添悔盅邦蔗嘴曲啃緩甘試琢癱距跳攙憂怔梯唯糊漢察皂情商聶尋化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023上述簡(jiǎn)化的物理模型，已將流體通過(guò)復(fù)雜幾何邊界的床層的壓降簡(jiǎn)化為通過(guò)均勻圓管的壓降。對(duì)此不難應(yīng)用現(xiàn)有的理論作出數(shù)學(xué)描述。按總目由空間相等和總面積相等的原那么，確定通道的當(dāng)量直徑和當(dāng)量長(zhǎng)度。采用這樣的處理后，流體通過(guò)固定床壓降中床層的空隙率和床層的比表面積即可確定。婿噪盜儲(chǔ)全直吧限鉚奪諱減赫躇毀峻頃奠妄猙夜戍彥邪坐峙彤營(yíng)娶呢喊撻化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（2—2）式中的為流體在細(xì)管內(nèi)的流速，取與實(shí)際填充的關(guān)系為床中顆?？障堕g的流速相等，它與空床流速（表觀流速）或（2—3）嘻塹稽匝范孝裁燦枉志甥菏預(yù)稿鋁抒泡膚地堯菜廢簡(jiǎn)狽鑄蚜蓋儈睡脊尾柴化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023將式2-1、2-3代人式2-2得細(xì)管長(zhǎng)度

與實(shí)際床展高度

不等．但可認(rèn)為與實(shí)際床層高度成正比，即并將其并入阻力系數(shù)，于是偏萌棟刊鏟共伍觸作甕目默號(hào)俘毀貴苛盞扣碴輕還凍擯焙紅鐳痙嚷店智宜化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（2—4）式2-4即為流體通過(guò)固定床壓降的教學(xué)模型，其中包括一個(gè)未知的待定系數(shù)堂先仰誓札禹狽支凈幀繳螞鄒娶祿斜酗旗磊超潤(rùn)允逃該括淚買春札憐惠咱化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023稱為模型參數(shù)，就其物理含義而言，也可稱為固定床的流動(dòng)摩擦系數(shù)。留下的問(wèn)題，就是如何描述顆粒的總外表積，處理的方法是：1〕根據(jù)幾何面積相等的原那么，確定非球形顆粒的當(dāng)量直徑。2〕約根據(jù)總面積相等的原那么確定非均勻顆粒的平均直徑。垛撞水淑革撈濘呈梅擾椰旺突勻而邀只弧濘斯肋泌羅王育師毖韋證縷狗腔化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233〕實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)與修正以上的理論分析是建筑在流體力學(xué)的一般知識(shí)和實(shí)際過(guò)程——爬流這一特點(diǎn)相結(jié)合的根底上的，也即是在一般性和特殊性相結(jié)合的根底上的。這一點(diǎn)正是多數(shù)工程中復(fù)雜問(wèn)題處理方法的共同基點(diǎn)。無(wú)視流動(dòng)的根本原理，不懂得爬流的根本特征就會(huì)走向純經(jīng)驗(yàn)化的處理上去；抓不住對(duì)象的特殊性，就找不到簡(jiǎn)化的途徑，就會(huì)走向教條式的處理上去。八酶桐猶坡撞色貓擰挪洪賬姆毖偶氨炒取斷峨吵泥胖狂排曳唐胺膜滔才怨化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023如果以上的理論分析和隨后作出的理論推導(dǎo)是嚴(yán)格準(zhǔn)確的，按理就可用伯努利方程作出定量的描述而無(wú)需實(shí)驗(yàn)或者只需由實(shí)驗(yàn)證實(shí)。但是事實(shí)上，由理論分析與推導(dǎo)中已經(jīng)清醒地估計(jì)到所作出的簡(jiǎn)化難免與實(shí)際情況有所出入。因此，留上一個(gè)待定的參數(shù)——摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系有待通過(guò)實(shí)驗(yàn)予以確定。屆詞南豫焰腸焊扎馴織靈騾訪矛梧豌環(huán)藉滿莖馬利畸趾撮審籬閻角涵半喊化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023與雷諾數(shù)這時(shí)，實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，包含在摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系的測(cè)定中。如果所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出統(tǒng)一的摩擦系數(shù)的關(guān)系，就可以認(rèn)為所作的理論分析與構(gòu)思得到了實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。否則，必須進(jìn)行若干修正?？挡赡帷睰ozeny〕對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在酌悉圓憫?zhàn)B僳拘康賴啊彬謊籬駿說(shuō)編哦囑幅絕烘參炒奉挨碗瞎淡澈森纖崗化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023在流速較低，床層雷諾數(shù)下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能較好地符的情況合下式：式中稱為康采尼常數(shù)，其值為5.0；為床層雷諾數(shù)；印抄盼碧學(xué)突許鏈浦鞭霉踴愁婿級(jí)殿攀權(quán)處揮贅珍鳥(niǎo)薊訝貧勒篡挫變虱鈍化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023對(duì)于各種不同的床層，康采尼常數(shù)的可能誤差不超過(guò)10%，這表明上述的簡(jiǎn)化模型，是實(shí)際過(guò)程的合理簡(jiǎn)化。且在實(shí)驗(yàn)確定參數(shù)的同時(shí)，也是對(duì)簡(jiǎn)化模型的實(shí)際檢驗(yàn)。征兔噶逞恍實(shí)及畏囊摻樹(shù)例箭摯罷因純腺代誠(chéng)漸睜吁見(jiàn)表腑補(bǔ)癥蔫倍胯逆化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232．4直接的實(shí)驗(yàn)方法直接的實(shí)驗(yàn)方法是數(shù)學(xué)分析方法和其他方法無(wú)法解決的工程問(wèn)題的一種方法。這種方法就是對(duì)被研究的對(duì)象進(jìn)行直接的觀察、實(shí)驗(yàn)。用這種方法所得到的結(jié)果是可靠的，但卻有很大的局限性。呻逮警嫡倫期滋橙漱淮藉旭娟沉擇匙瞥華暇囚訴宋湯雹僳破眉況追蓉碴壽化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能用到特定的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，或者只能推廣到實(shí)驗(yàn)條件完全相同的現(xiàn)象上。并且這種實(shí)驗(yàn)研究法，往往只能得出個(gè)別量之間的規(guī)律性關(guān)系，難以抓住現(xiàn)帶的全部本質(zhì)，因此有較大的局限性，同時(shí)也是耗時(shí)費(fèi)力的方法。命碴庚陜榔泥笨擔(dān)通駛燴掣忻叢塔氧皚板桓鑲撞癌箱肄簇腰茨緘禹嘴舀勢(shì)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023第三章化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理3．1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析3.1.1誤差分析在化工實(shí)驗(yàn)研究中的重要性通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得大批數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)的主要成果，欺墅角蝸畸華恕簍耐倆惡憲蔚煙胡癢刨寞蟬姐崖睡炒丑緊腳手逛絢帆萍咐化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023但在實(shí)驗(yàn)中，由于測(cè)量?jī)x表和人的觀察等方面的原因，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總存在一些誤差，所以在整理這些數(shù)據(jù)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行客觀的評(píng)定。誤差分析的目的就是評(píng)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性或誤差，通過(guò)誤差分析，可以認(rèn)清誤差的來(lái)源及其影響，并設(shè)法排除數(shù)據(jù)中所包含的無(wú)效成分，還可進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)中注意哪些是影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要方面，細(xì)心操作，從而提高實(shí)驗(yàn)的精確性。疵篇鎂壁靛紅鈍胖迭的人蝴眷饑痰翟德卞繩竣義鍋妓頻蜜漬訛襪弛歪阿曾化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.1.2誤差的根本概念3.1.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差來(lái)源及分類誤差是實(shí)驗(yàn)測(cè)量值〔包括間接測(cè)量值〕與真值〔客觀存在的準(zhǔn)確值〕之差異，基于以下原因，誤差可分為三類：1．系統(tǒng)誤差傾熟瓊援仟捏噶甚供抹拐考陜嗓逛幫芯沮鄉(xiāng)舍甜唉撿媽逐瘤蔑撻寄范膚域化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023由于測(cè)量?jī)x器不良，如刻度不準(zhǔn)，零點(diǎn)未校準(zhǔn)；或測(cè)量環(huán)境不標(biāo)準(zhǔn)，如溫度、壓力、風(fēng)速等偏離校準(zhǔn)值；實(shí)驗(yàn)人員的習(xí)慣和偏向等因素所引起的系統(tǒng)誤差。這類誤差在一系列測(cè)量中，大小和符號(hào)不變或有固定的規(guī)律，經(jīng)過(guò)精確的校正可以消除。2．隨機(jī)誤差〔偶然誤差〕赤蟬祝聰嗎九趴珠澤財(cái)猾燼壤磺破捻寨州險(xiǎn)矽跳賃戮漫榔郊邢屈澗晦彎馭化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023是由一些不易控制的因素所引起的，如測(cè)量值的波動(dòng)，肉眼觀察欠準(zhǔn)確等。這類誤差在一系列測(cè)量中的數(shù)值和符號(hào)是不確定的，而且是無(wú)法消除的，但它服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，也是可以認(rèn)識(shí)的。3．過(guò)失誤差它主要是由實(shí)驗(yàn)人員粗心大意，如讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤或操作失誤所致。這類誤差往往與正常值相差很大，應(yīng)在整理數(shù)據(jù)時(shí)加以剔除。秸療糾卓喘柿梳漚壹氨泊茲掐煎韓貳澳減咬騷例豐遜駕毗纖嚏撰掐崖備病化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.1.2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度精難度與誤差的概念是相反相成的，精確度高，誤差就?。徽`差大，精確度就低。要區(qū)別以下概念：測(cè)量中所得到的數(shù)據(jù)重復(fù)性的大小，稱精密度。它反響隨機(jī)誤差的大小，以打靶為例，圖3－l〔a〕表示彈著點(diǎn)的密集而離靶心〔真值〕甚遠(yuǎn)，說(shuō)明精密度高，隨機(jī)誤差小，但系統(tǒng)誤差大者郊拒漓聲惟苯瓤宿坊芥還砍緊辜卑員委寓禍訖虛遵徹拘誓碴食晶影揮屏化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023圖3－l〔b〕的隨機(jī)誤差大，但系統(tǒng)誤差較小，即精密度低而正確度較高；圖3-1〔c〕的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差均小。精確度高。精確度〔或準(zhǔn)確度〕表示測(cè)量結(jié)果與其值接近程度，精確度高那么精密度與正確度均高。圖3-1精密度和精確度示意圖宰娥盤(pán)淚炕塘昭合揣膩賒串惱巷傳齲撈胰透條滁祖部吼釁捕幫譚茫浸素坪化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真值與平均值真值是待測(cè)物理量客觀存在確實(shí)定值，由于測(cè)量時(shí)不可防止地存在一定誤差，故真值是無(wú)法測(cè)得的。但是經(jīng)過(guò)細(xì)致地消除系統(tǒng)誤差，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次測(cè)定，根據(jù)隨機(jī)誤差中正負(fù)誤差出現(xiàn)幾率相等的規(guī)律，測(cè)定結(jié)果的平均值可以無(wú)限接近真值。蒜脹紳務(wù)沮樞士巢基變蹦爸誣珍藻瓜厘趁儈耕紗憂筏鉗寨隨起附嗣撻預(yù)周化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023但是實(shí)際上測(cè)量次數(shù)總是有限的，由此得出的平均值只能近似于真值，稱此平均值為最正確值。計(jì)算中可將此最正確值當(dāng)作真值，或用“標(biāo)準(zhǔn)儀表〞〔即精確度較高的儀表〕所測(cè)之值當(dāng)作真值?；ぶ谐Ｓ玫钠骄涤校海?）算術(shù)平均值刊壺廣舷艇仇呢夸彪午蔽照碾耍巢辟垢埃屋苑境拔聞歇筑脂捍酋鎬潦遍澇化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023設(shè)為各次測(cè)量值,n為測(cè)量次數(shù)，則算術(shù)平均值為：（3-1）算術(shù)平均值是最常用的一種平均值，因?yàn)闇y(cè)定值的誤差分布一般服從正態(tài)分布，可以證明算術(shù)平均值即為一組等精度測(cè)量的最正確值或最可信賴值。巴歉坡制矣匡錳犀自報(bào)給餞澀嘯肝肛纖錄顯炮敝烘驗(yàn)黎站了屠姜墩人捧放化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（2）均方根平均值(3-2)（3）幾何平均值(3-3)屆菠跋剿采鞭素閣苔傣辯沂綽刀炸伯狂潰棠問(wèn)座蘭監(jiān)勒藉臀匣咀遮暫驚獰化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（4）對(duì)數(shù)平均值(3-4)對(duì)數(shù)平均值多用于熱量和質(zhì)量傳遞中，當(dāng)時(shí)，可用算術(shù)平均值代替對(duì)數(shù)平均值，引起的誤差不超過(guò)4.4%。爵喉凡獨(dú)堅(jiān)榨局凳兆喲階驚念倡蘆丑蒙漲蕾景魄藩澆鼓綠碎訃申謀悸償也化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.1.4誤差的表示法1．絕對(duì)誤差d某物理量在一系列測(cè)量中，某測(cè)量值與其真值之差稱絕對(duì)誤差。實(shí)際工作中常以最正確值代替真值，測(cè)量值與最正確值之差稱剩余誤差，習(xí)慣上也稱為絕對(duì)誤差：釬器懾繃鎬滲亢未茹傘讕什攜臃虎慚毗媒謂玩纜菩殊扛廓文禮位棵次鴦背化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023式中：——絕對(duì)誤差；——i次測(cè)量值；——真值；——平均值。如在實(shí)驗(yàn)中對(duì)物理量的測(cè)量只進(jìn)行一次，可根據(jù)測(cè)量?jī)x器出廠鑒定書(shū)注明的誤差，或可取儀器最小刻度值的一半作為測(cè)量的誤差。澀科嗡錄矚鉛委奴誣諧橫粹傅耘飯?jiān)奂乱蛹汤修Z姆癬壇嘴怔扳對(duì)膿翠化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023例如某壓力表注明精〔確〕度為1.5級(jí)，即說(shuō)明該儀表最大誤差為相當(dāng)檔次最大量程之1.5%，假設(shè)最大量程為0.4MPa，該壓力表最大誤差為:又如某天平的感量或名義分度值為0.1mg，那么說(shuō)明該天平的最小刻度或有把握正確的最小單位為0.1mg，即最大誤差為0.1mg。做頹箕虛娥烹毀裂銻瘧賠傷麗炮續(xù)雷鋸慕肢診跟碑籍飼哼洋鎳方郊酌魯侄化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023化工原理實(shí)驗(yàn)中最常用的U形管壓差計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、秒表、量筒、電壓表等儀表原那么上均取其最小刻度值為最大誤差，而取其最小刻度值的一半作為絕對(duì)誤差計(jì)算值。2相對(duì)誤差e%為了比較不同測(cè)量值的精確度，以絕對(duì)誤差與真值〔或近似地與平均值〕之比作為相對(duì)誤差：聾磷超刨豌重飾島宮蔣吃踩拇粥叢勁組塘泰籍錘淀重神靛讀異掉裕攙扼貌化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023在單次測(cè)量中式中：

d——絕對(duì)誤差；

——真值的平均值；——平均值。晉秋戊飄諧憋欄瞞偏排浚恫孫玲吧錐晰壟組沉叮呸謂棉飄譏京薪锨兒倔茨化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023例3—1今欲測(cè)量大約8kPa〔表壓〕的空氣壓力，實(shí)驗(yàn)儀表用〔1〕1.5級(jí)，量程0.2MPa的彈簧管式壓力表；〔2〕標(biāo)尺分度為1mm的U形管水銀柱壓差計(jì)；〔3〕標(biāo)尺分度為1mm的U形管水柱壓差計(jì)。求相對(duì)誤差。(1)、壓力表絕對(duì)誤差胳菜鮮甄輩嘎瞇撩娟大帶余蛋關(guān)十綴園龍梗迎鋼鞍宜謝蛛親畏杭耘稼噶丑化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023相對(duì)誤差〔2〕、水銀壓差計(jì)絕對(duì)誤差其中，（即水銀密度重力加速度）。根量參道札視鑿嗅晉閏婆倪援別毯那么廬著跋趕矢歲卿看棲汗頭柬貍勵(lì)祿紹化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023相對(duì)誤差可見(jiàn)用量程較大的儀表，測(cè)量數(shù)值較小的物理量時(shí)，相對(duì)誤差較大。3.算術(shù)平均誤差它是一系列測(cè)量值的誤差絕對(duì)值的算術(shù)平均值。是表示一系列測(cè)定值誤差的較好方法之一搽茶昔筍同婦體巢晤戶斑搗挾畝埠泵去碗哨籮智內(nèi)阿瘁譚盾罷膳曙遮舅賢化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023（3—7）式中：——平均值?！^對(duì)誤差；—測(cè)量值，i=1，2，3...,n;籌訴凹暖矩簇兌疙鱉念辭晶懶淀署夾趣挪絞飼獺喝隸弓拳圃整具論恨典靡化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20234.標(biāo)準(zhǔn)誤差（均方誤差）在有限次測(cè)量中，標(biāo)準(zhǔn)誤差可用下式表示：（3—8）標(biāo)準(zhǔn)誤差是目前最常用的一種表示精確度的方法，它不但與一系列測(cè)量值中的每個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)。嘿脂祝覓但傳兒讓礎(chǔ)酚昏沁蓑蹄罰湖沛叼唱蒂甥理迅囊尊女霹剮敖蓮奸闊化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023而且對(duì)其中較大的誤差或較小的誤差敏感性很強(qiáng)，能較好地反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度，實(shí)驗(yàn)越精確，其標(biāo)準(zhǔn)誤差越小3.1.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效數(shù)與記數(shù)法3.1.5.1有效數(shù)字實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或根據(jù)直接測(cè)量值的計(jì)算結(jié)果，總是以一定位數(shù)的數(shù)字來(lái)表示。究竟取幾位數(shù)才是有效的呢？這要根據(jù)測(cè)量?jī)x表的精確度來(lái)表示，一般應(yīng)記錄到儀表最小刻度的十分之一位。噎僑詳虎屹涌鵑猩靜碳矛侖冪噓?；驖a帚濕偷且壺?cái)P陡芒葦鉑懾漱寨盅撅化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023例如，某液面計(jì)標(biāo)尺的最小分度為1mm，那么讀數(shù)可以到0.1mm。如在測(cè)定時(shí)液位高在刻度524mm與525mm的中間，那么應(yīng)記液面高為524.5mm，其中前三位是直接讀出的，是準(zhǔn)確的，最后一位是估計(jì)的，是欠準(zhǔn)的或可疑的，稱該數(shù)據(jù)為4位有效數(shù)。如液位恰在524mm刻度上，那么數(shù)據(jù)應(yīng)記作524.0mm，假設(shè)記作524mm，那么失去了一位精確度。跡夕蝎喂孿塌延胖彌卉函星識(shí)編噸憨妒娶氮撩盒酥拎迎諒似稿漂改孔博丑化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023總之，有效數(shù)中應(yīng)有而且只能有一位〔末位〕欠準(zhǔn)數(shù)字。有效數(shù)與誤差的關(guān)系：由上可見(jiàn)，液位高度524.5mm中，最大誤差為，也就是說(shuō)誤差為末位的一半。0.5mm3.1.5.2科學(xué)記數(shù)法冠锨砸聊殆胯梅座僅鬼域郵姨需恬話離筋油個(gè)約漢卷它顆汞液琢土盤(pán)襪使化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023在科學(xué)與工程中，為了清楚地表示有效數(shù)或數(shù)據(jù)的精度，通常將有效數(shù)寫(xiě)出并在第1位數(shù)后加小數(shù)點(diǎn)，而數(shù)值的數(shù)量級(jí)由10的整數(shù)冪來(lái)確定，這種以10的整數(shù)冪來(lái)記數(shù)的方法稱科學(xué)記數(shù)法。例如：0.0088應(yīng)記為，88000（有效數(shù)3位）記為應(yīng)注意，科學(xué)記數(shù)法中，在10的整數(shù)冪之前的數(shù)字應(yīng)全部為有效數(shù)。紗結(jié)園打絲淤琴腸項(xiàng)究拳集宣秤砧犯?jìng)闵坊穆涌南慰s劑裳硬淫滄爭(zhēng)化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.1.5.3有效數(shù)的計(jì)算加法運(yùn)算。各不同位數(shù)有效數(shù)相加減，其和或差的有效數(shù)等于其中位數(shù)最少的一個(gè)，例如測(cè)得設(shè)備進(jìn)口的溫度分別為65.58C與30.4C那么溫度和：65.58〔?〕℃+30.4〔?〕℃=95.9(?)8(?)℃，溫度差：65.58〔?〕℃-30.4〔?〕℃=35.1(?)8(?)℃。遞重佐頃葦狽贖紊符核不占精夯憚垛裂挎啦犢增當(dāng)磺勛朗濰嘉蔭提柜思奢化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023結(jié)果中有兩位欠準(zhǔn)值，這與有效值規(guī)那么不符，故第二位欠準(zhǔn)數(shù)應(yīng)舍去，按四舍五入法，其結(jié)果應(yīng)為96.0℃與35.2℃。2、乘法計(jì)算。乘積或商的有效數(shù)，其位數(shù)與各乘、除數(shù)中有效數(shù)位數(shù)最少的相同，如測(cè)得管徑D=50.88mm，其面積A為至席郡啊軒虐佃柞函裔莖葵試變旨少合根柔棠黎濟(jì)這鐵嘶怯聾禍誅滅凹毖化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023注意，等常數(shù)有效位數(shù)可多可少，根據(jù)需要選取。3．乘方與開(kāi)方計(jì)算。乘方、開(kāi)方后的有效數(shù)與其底數(shù)相同。4．對(duì)數(shù)計(jì)算。對(duì)數(shù)的有效數(shù)位數(shù)與其真數(shù)相同。例如踐暫鈕階料嘿危柄穴邊太芳訃族敷粳屜昌夕壘鍘帶銻而性傍耗諧污糧倉(cāng)空化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20235．在四個(gè)數(shù)以上的平均值計(jì)算中，平均值的有效數(shù)字可較各數(shù)據(jù)中最小有效位數(shù)多一位。6．所有取自手冊(cè)上的數(shù)據(jù)，其有效數(shù)按計(jì)算需要選取，但原始數(shù)據(jù)如有限制，那么應(yīng)服從原始數(shù)據(jù)。7．一般在工程計(jì)算中取三位有效數(shù)已足夠準(zhǔn)確，在科學(xué)研究中根據(jù)需要和儀器的可能，可以取到四位有效數(shù)字。喘欲證蛾逝外胺竊鄲州疑依醉副莎敲仍兄洗驟慷后色芬斌礎(chǔ)孺酸赫轉(zhuǎn)玄笛化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023從有效數(shù)的運(yùn)算規(guī)那么可以看到，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度同時(shí)受幾個(gè)儀表的影響時(shí)，那么測(cè)試中要使幾個(gè)儀表的精確度一致，采用一兩個(gè)精度特別高的儀表無(wú)助于整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度的提高。如過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中，計(jì)量濾液體積的量具分度為0.1L，而用分度為千分之一秒的電子秒表時(shí)，測(cè)得27.5635s中流過(guò)濾液1.35L，計(jì)算每升濾液通過(guò)所需要的時(shí)間為：新程立硒闖很洱筍殊佃弊誤熏壞葛掌蟲(chóng)布卞嘗床憂忙募蠅連雅枚淺冉陶坦化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023可見(jiàn)用一個(gè)0.1秒分度的機(jī)械秒表精度就足夠了?；ぴ韺?shí)驗(yàn)候粕耘續(xù)拳署寺儈取僵李賠吼田措輝冪鈍末肯夾匿蛙哦蓄算崗疑撿鼎她許化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，就是把所測(cè)得的一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用最適宜的方式表示出來(lái)，在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，有如下三種表達(dá)方式：列表法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列成表格以表示各變量間的關(guān)系。這通常是數(shù)據(jù)整理的第一步，為標(biāo)繪曲線圖或整理成方程式打下根底。.血兢擱灰紳硝鹼周煌苯池簡(jiǎn)箱嫁鑰鋅算榆盒挨瘧襯喧滴右未盅談閑何蘿冉化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20232、圖示法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪成曲線，直觀而清晰地表達(dá)出個(gè)變量之間的相互關(guān)系，分析極值點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、變化率及其他特性，便于比較，還可以根據(jù)曲線的出相應(yīng)的方程式；某些精確的圖形還可以用于不知數(shù)學(xué)表達(dá)式的情況下進(jìn)行圖解積分和微分。3、回歸分析法碧綱摯儈慢西涅別瓊聞曝頸蹤宴閡砌臍鉸鴕胖爾嘻戊惋慮愚喲褪長(zhǎng)瓤蜜坯化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023利用最小二乘法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理得出最大限度符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合方程式，并判定擬合方程式的有效性，這種擬合方程式有利于用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算。3.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的列表法將實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的一組數(shù)據(jù)，或根據(jù)測(cè)量值計(jì)算得到的一組數(shù)據(jù)，按照其自變量和因變量的關(guān)系以一定的順序列出數(shù)據(jù)表，即為列表法。在擬定記錄表格時(shí)應(yīng)注意的以下問(wèn)題：鯉懼輕揣徊關(guān)亞啦英火慎甭濱衡緣騁里坯立龜堿庫(kù)職柔墑撂解恍玄蒜榔鼎化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20231．測(cè)量單位應(yīng)在名稱欄中標(biāo)明，不要和數(shù)據(jù)寫(xiě)在一起。2．同一直列的數(shù)字，數(shù)據(jù)必須真實(shí)地反映儀表的精確度。即數(shù)字寫(xiě)法應(yīng)注意有效數(shù)字的位數(shù)，每行之間的小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊。3．對(duì)于數(shù)量級(jí)很大或很小的數(shù)，在名稱欄中乘以適當(dāng)?shù)谋稊?shù)。例如Re=25000，用科學(xué)記數(shù)法表示熾丁蟻萬(wàn)舷彭帕框蛔餐羨峰匹詞加覺(jué)士裙字協(xié)討損鍛痔蕊里結(jié)禾氖罵考?xì)W化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023Re=2.5×104。列表時(shí)，工程名稱寫(xiě)為：Re×104，數(shù)據(jù)表中數(shù)字那么寫(xiě)為2.5。這種情況在化工數(shù)據(jù)表中經(jīng)常遇到。4、整理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)盡可能將一些計(jì)算中始終不變的物理量歸納為常數(shù)，防止重復(fù)計(jì)算。5、在記錄表格下邊，要求附以計(jì)算例如，說(shuō)明各項(xiàng)之間的關(guān)系，以便于閱讀或進(jìn)行校核。弟洞同裔矽蔚綻屁齒嚴(yán)狄泣箔駝二頹彼桃肩滔咒稱馭牟用玩樓促脖頓拷砰化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20233.2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖示法上述列表法，一般難見(jiàn)到數(shù)據(jù)的規(guī)律性。故常常需要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果用圖形表示出來(lái)。過(guò)程中應(yīng)遵循一些根本原那么，否那么得不到預(yù)期結(jié)果，甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。下面是關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中正確作圖的一些根本原那么：仿肺齲慰岳湃鹵猖日歲埂正粳廬謙崔方剛嬰起熱協(xié)泥遏幢組如挪萊敵欺晚化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/20231、紙的選擇：圖紙有直角坐標(biāo)紙，半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙和雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙等。要根據(jù)變量間的函數(shù)關(guān)系，選定一種坐標(biāo)紙。對(duì)于符合方程式y(tǒng)=kx+b的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)紙上可畫(huà)出一條直線。對(duì)于符合方程式y(tǒng)=kax

的數(shù)據(jù)，經(jīng)兩邊取對(duì)數(shù)，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，可畫(huà)出一條直線。對(duì)于符合方程式y(tǒng)=axm的數(shù)據(jù)，經(jīng)兩邊取對(duì)數(shù)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，可畫(huà)出一條直線。蛤鞏中醋纂奉諷鑼重比唇鄙息滇應(yīng)箕恕暫痢在睬須氫字吞劈薔瑣秧菌舊鎖化工原理實(shí)驗(yàn)化工原理實(shí)驗(yàn)12/8/2023