化工原理实验报告Word下载.docx
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对于没有能量损失且无外加功的理想流体，上式可简化为
测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压
，从而可得到各截面测管水头和总水头。
三、实验流程图
泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W.实验管：
内径15mm。
四、实验操作步骤与考前须知
1、熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。
2、翻开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，假设不平那么进展排气调平（开关几次〕。
3、翻开阀5，观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的互相关系，观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。
4、将流量控制阀开到一定大小，观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h1…△h4。
要注意其变化情况。
继续开大流量调节阀，测压孔正对水流方向，观察并记录各测压管中液位差△h1…△h4。
5、实验完毕停泵，将原始数据整理。
实验二离心泵性能曲线测定
1.理解离心泵的构造和操作方法
2.学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法
离心泵的主要性能参数有流量Q〔也叫送液才能〕、扬程H（也叫压头）、轴功率N和效率η。
离心泵的特性曲线是Q-H、Q-N及Q-η之间的关系曲线。
泵的扬程用下式计算：
He=H压力表+H真空表+H0+（u出2-u入2）/2g
H压力表——泵出口处压力
H真空表——泵入口处真空度
H0——压力表和真空表测压口之间的垂直间隔
泵的总效率为：
其中，Ne为泵的有效功率：
Ne=ρ●g●Q●He
式中：
ρ——液体密度
g——重力加速度常数
Q——泵的流量
Na为输入离心泵的功率：
Na=K●N电●η电●η转
K——用标准功率表校正功率表的校正系数，一般取1
N电——电机的输入功率
η电——电机的效率
η转——传动装置的传动效率
三、实验设备及流程：
设备参数：
泵的转速：
2900转/分额定扬程：
20m
水温：
25℃泵进口管内径：
41mm
泵出口管内径：
两测压口之间的垂直间隔：
四、实验操作
因为离心泵的安装高度在液面以上，所以在启动离心泵之前必须进展灌泵。
注意：
在启动离心泵时，主调节阀应关闭，假如主调节阀全开，会导致泵启动时功率过大，从而可能引发烧泵事故。
等涡轮流量计的示数稳定后，即可读数。
务必要等到流量稳定时再读数，否那么会引起数据不准。
五、作业
序号
涡轮流量计（m3/h）
P真（Pa）
P表（Pa）
N（kw）
以一组数据计算Q、He、Ne、η
实验三过滤实验
1.理解板框过滤机的构造和操作方法。
2.掌握恒压过滤常数的测定方法测定恒压过滤常数；
虚拟滤液体积；
虚拟过滤时间。
二、根本原理
对于不可压缩滤渣,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:
（V+Ve）2=KS2（t+te）
上式也可写成:
（q+qe）2=K（t+te）
微分后得到:
dt/dq=2q/K+2qe/K
该微分式为一直线方程，其斜率为2/K，截距为2qe/K。
实验中△t/△q代替dt/dq，通过实验测定一系列的△t与△q值，用作图的方法，求出直线的斜率、截距，进而求出恒压过滤常数K，虚拟滤液体积qe。
只考虑介质阻力时：
qe2=Kte
将qe代入上式可求出虚拟过滤时间te。
三、实验设备
板框过滤机的过滤面积为m2。
由空压机提供压力，并恒压可调。
以碳酸钙和水混合成悬浮液，可完成过滤常数的测定实验。
孔板孔口径：
8mm，文丘里管喉径：
8mm，φ20×
2不锈钢管。
四、实验步骤
1、先将板框过滤机的紧固手柄全部松开，将板、框清洗干净。
2、将干净滤布安放在滤板两侧，注意必须将滤布四角的圆孔与滤板四角的圆孔中心对正，以保证滤液和清洗液流道的畅通。
3、安装时应从左至右进展，装好一块，用手压紧一块。
请特别注意板框的顺序和方向，所有板框有圆点的一侧均应面向安装者，板框过滤机共有4块板〔带奇数点〕，3块框〔带偶数点〕，以确保流道的畅通。
4、装完以后即可紧固手柄至人力转不动为止。
5、松开混合釜上加料口的紧固螺栓，翻开加料口，加水至视镜的程度中心线，翻开控制屏上的电源，启动搅拌机，再参加碳酸钙3kg，任其自行搅拌。
6、约5min后，检查所有阀门看是否已关紧？
确保全部关紧后，同时注意在搅拌过程中混合釜的压力，控制混合釜压力表的指示值在0.1～0.2MPa范围，并一直维持在恒压条件下操作，假如压力过大也可通过混合釜右侧的放空阀调节。
（1）、翻开过滤机的出料阀，并准备好秒表，做好过滤实验的读数和记录准备，再翻开控制屏上板框过滤机的进料阀，开场过滤操作。
〔2〕、注意看看板框是否泄漏〔大量液体冲出，少量漏液无妨〕？
确认正常后，观察滤液情况，一般开场出来的比拟浑浊，待滤液变清后，立即开场读取计量槽的数据，并同时开场计时和记录相关实验数据。
〔3〕、装置的计量槽分左右计量筒计量，左侧计滤液量，右侧计洗水量左右两筒有过滤液孔连通，需要时两筒可串联使用，以便连续实验需要。
读取5组以上的实验数据后，即可关闭进料阀和出料阀完毕过滤实验。
（4）、假如需要做滤饼洗涤实验，那么在完毕过滤实验之后，关闭混合釜的进气阀。
然后关闭进水阀，翻开进气阀，恒压在0.16～0.2MPa范围，按过滤实验一样的方法操作，完成实验后，关闭进水阀和出水阀完毕滤饼洗涤实验。
（5）、假如改变操作压力，还可进展过滤速率方程压缩指数的测定实验。
实验四传热实验
测定对流传热系数的准数关联式。
对流传热的核心问题是求算传热系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：
对于强迫湍流而言，Gr准数可以忽略，故
用图解法对多变量方程进展关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。
本实验简化上式，即取〔流体被加热〕。
这样，上式即变为单变量方程，再两边取对数，即得到直线方程：
在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。
在直线上任取一点的函数值代入方程中，那么可得到系数A，即：
对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。
其准数定义式分别为：
牛顿冷却定律：
传热量Q可由下式求得：
三、实验设备流程
●R
R——孔板压差，[mmH2O]
V——水流量，[m3/h]
换热套管：
套管外管为玻璃管，内管为黄铜管。
套管有效长度：
，内管内径：
4.翻开放汽阀
7.实验完毕后，先停蒸汽发生器，再关进水阀。
五、数据处理
水入口温度
水出口温度
壁温1
壁温2
压差计读数〔mm〕
2
55
以一组数据计算传热量、传热系数。
实验五精馏实验
一、试验目的
Et为理论塔板数与实际塔板数N之比，即：
Et=Nt/N
精馏塔的单板效率Em可以根据气相〔或液相〕通过测定塔板的浓度变化进展计算。
假设以液相浓度变化计算，那么为：
Eml=（Xn-1-Xn）/（Xn-1-Xn*）
假设以气相浓度变化计算，那么为：
Emv=（Yn-Yn+1）/（Yn*-Yn+1）
式中：
Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成，摩尔分率；
Xn-------第n块板下降的液体组成，摩尔分率；
Xn*------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成，摩尔分率；
Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成，摩尔分率；
Yn-------第n块板上升蒸汽组成，摩尔分率；
Yn*------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成，摩尔分率。
三、实验设备及流程简介
本实验进料的溶液为乙醇—水体系，其中乙醇占20%〔摩尔百分比〕。
精馏塔：
采用筛板构造，塔身用直径Φ57X的不锈钢管制成，设有两个进料口，共15块塔板，塔板用厚度1mm的不锈钢板，板间距为10cm；
板上开孔率为4%，孔径是2mm，孔数为21；
孔按正三角形排列；
降液管为Φ14X2mm的不锈钢管；
堰高是10mm。
翻开泵开关，再翻开进料的管线。
全回流进料完成后，开场加热。
注意恒压，回流开场以后就不能再翻开衡压排气阀，否那么会影响结果。
5.逐步进料，开场局部回流
逐渐翻开塔中部的进料阀和塔底的排液阀以及产品采出阀，注意维持塔的物料平衡、塔釜液位和回流比。
6.记录局部回流数据
写出精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、加料线方程。
实验六、吸收实验
一、实验原理
本实验是用水吸收空气-氨混合气体中的氨。
混合气体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不高。
气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律〔即平衡线在x-y坐标系为直线〕。
故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力，相应的传质速率方程式为：
所以
其中
式中
GA—单位时间内氨的吸收量[kmol/h]。
KYa—总体积传质系数[kmol/m3·
h]。
Vp—填料层体积[m3]。
△Ym—气相对数平均浓度差。
Y1—气体进塔时的摩尔比。
Ye1—与出塔液体相平衡的气相摩尔比。
Y2—气体出塔时的摩尔比。
Ye2—与进塔液体相平衡的气相摩尔比。
3、计算方法、公式：
〔1〕氨液相浓度小于5%时气液两相的平衡关系：
温度[℃]：
01020253040
亨利系数E[atm]：
0.2930.5020.778
〔2〕总体积传质系数KYa及气相总传质单元高度Hog整理步骤
a、标准状态下的空气流量V0：
[m3/h]
V1——空气转子流量计示值[m3/h]
T0、P0——标准状态下的空气的温
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