化工原理实验PPT学习教案

1、会计学1化工原理实验化工原理实验第1页/共77页第2页/共77页第3页/共77页第4页/共77页第5页/共77页第6页/共77页0ReCvCRe返回第7页/共77页第8页/共77页第9页/共77页2211221222pupuZZgggg2211221222pupugZgZ第10页/共77页fhupup2222112121fHgugpgugp22222211第11页/共77页pgpZgpZ2211)(2112ZZgpp第12页/共77页第13页/共77页第14页/共77页返回第15页/共77页第16页/共77页第17页/共77页第18页/共77页第19页/共77页返回第20页/共77页第21页/

2、共77页第22页/共77页1泵的流量 泵的流量即泵的送液能力，是指单位时间内泵所排出的液体体积。泵的流量可直接由一定时间t内排出液体的体积V或质量m来测定。若泵的输送系统中安有经过标定的流量计时，泵的流量也可由流量计测定。当系统中装有孔板流量计时，流量大小由压差计显示，流量qV与倒置形管压计读数R之间存在如下关系： ) 1 (tVqV）（或2tmqVgRSCqV200第23页/共77页guugPPHHABABe2220gHqNeVe第24页/共77页 泵轴所作的实际功率不可能全部为被输送液体所获得，其中部分消耗于泵内的各种能量损失。电动机所消耗的功率又大于泵轴所作出的实际功率。电机所消耗的功率

3、可直接由输入电压和电流I测得，即 N=UI 4泵的总效率 泵的总效率可由测得的泵有效功率和电机实际消耗功率计算得出，即 这时得到的泵的总效率除了泵的效率外，还包括传动效率和电机的效率。NNe第25页/共77页第26页/共77页32)( )( nnNNnnHHnnqqeeeeVV；图1 离心泵特性曲线第27页/共77页图2 离心泵实验仪流程图1、循环水槽； 2、底阀； 3、离心泵 4、真空表；5、注水槽； 6、压力表； 7、调节阀； 8、孔板流量计9、分流槽； 10、电流表； 11、调压变压器； 12、电压表；13、倒置U形管压差计；第28页/共77页第29页/共77页第30页/共77页返回第3

4、1页/共77页第32页/共77页第33页/共77页图1 套管热交换器两端测试点的温度) 1 ()(121sJTTCmQps第34页/共77页1(2)mQKA T J s111(3)TTT222(4)TTT1121222 (5)lnmTTTTTTT当时，11222 (6)2mTTTTT当时，第35页/共77页12 (7)psmm cTTKA T12() ( ) (8)wwwwQa A TTQa ATT1 (9)wmQa AT第36页/共77页 112211112222 2 (10)lnWWwmWwWTTTTTTTTTTTTT当时， 11221122 2 (11)2wwwmwT TTTT TTTT

5、当时，1211 (12)pswmm CTTaAT第37页/共77页aRe Pr (13)mnNu adNu 第38页/共77页duReCPr 上列关联式中系数a和指数m，n的具体数值，需要通过实验来测定。实验测得a、m、n数值后，则传热膜系数即可由该式计算。例如：当流体在圆形直管内作强制湍流时， Re10000， Pr=0.7160， l/d50则流体被冷却时，值可按下列公式求算： 第39页/共77页23RePr (13. )Nua0.30 80.023 (13. ).pCdubd则流体被冷却时，值可按下列公式求算： 流体被加热时 23RePr (14. )

6、Nua3 (14. )pCdupbd第40页/共77页 本实验装置主要由套管热交换器、恒温循环水槽、高位稳压水槽以及一系列测量和控制仪表所组成，装置流程如图2所示。 图2 套管换热器液一液热交换实验置流程 第41页/共77页第42页/共77页第43页/共77页返回第44页/共77页第45页/共77页第46页/共77页1裸管当蒸汽管外壁温度TW高于周围空间温度Ta时，管外壁将以对流和辐射两种方式向周围空间传递热量。在周围空间无强制对流的状况下，当传热过程达到定常状态时，管外壁以对流方式给出热量的速率为 ： 图1裸蒸汽管外壁向空间给热时的温度分布)1)(awwccTTAQAW裸蒸

7、汽管外壁总给热面积，m2；c管外壁向周围无限空间自然对流时的给热系数，Wm-2K-1。 第47页/共77页)100()100(44aWWRTTACQ()RRWWaQATT44()() 100100WaRWaTTCTTR称为管外壁向周围无限空间辐射的给热系数，Wm-2K-1。 第48页/共77页管外壁向周围空间因自然对流和辐射两种方式传递的总给热速率 cRQQQ()()cRWWaQaATT令=c+R，则裸蒸汽管向周围无限空间散热时的总给热速率方程 ()WWaQATT称为壁面向周围无限空间散热时的总给热系数 第49页/共77页(P G )nurrNcdNuprCP223)(GaWrTTgd对于竖直

8、圆管，（8）式中的C和n值：当PrGr=110-35102时，C，n1/8；当PrGr=51022107时，C，n1/4；当PrGr=210711013时，C，n1/3。 第50页/共77页固体绝热材料圆筒壁的内径为d，外径为d，测试段长度为L，内壁温度为TW，外壁温度为T W，则根据导热基本定律得出：在定常状态下，单位时间内通过该绝热材料层的热量，即蒸汽管加以固体材料保温后的热损失速率2WWTTQLdLnd ln2( )WWQdL TTd第51页/共77页第52页/共77页( )fWWWQATT式中f等效导热系数，Wm1K1； 夹层的厚度，m；TwTw空气夹层两边的壁面温度，K。 对于已知d

9、、d、L的空气夹层管，只要在定常状态下实验测得Q、TW和TW即可按下式计算得到空气夹层保温管的等效导热系数。 ln2( )fWWQdL TTd第53页/共77页nfc)GP(/rr当103(PrGr) 106时，c，n当106(PrGr) 1010时，c，n该关联式以 WWmTTT21/f为定性温度，夹层厚度为定性尺寸，式中为等效导热系数与空气的真实导热系数之比值。 第54页/共77页， =t mtQq r第55页/共77页t0Q=Q -Q式中Awo为测试管下端裸露部分（连接管和分液瓶）的外表面积，m2；、TW和Ta都由裸蒸汽管实验测得。 第56页/共77页 5铜康铜热电偶热电动势同温度的关系

10、可按如下公式计算，或者查书后附录 5-4-3107.554mV/105108. 1101.4997C/tEtEt 热电动势，参考端温度为0。 第57页/共77页第58页/共77页第59页/共77页第60页/共77页 待蒸汽压和各点温度维持不变，即达到稳定状态后，再开始各项测试操作。在一定时间间隔内，用量筒量取蒸汽冷凝量，并重复34次取其平均值。同时分别测量室温、蒸汽压强和测试管上的各点温度等有关数据。第61页/共77页返回第62页/共77页第63页/共77页第64页/共77页)(*AAGAppAKG*()ALAAGK A cc第65页/共77页haSccKGAALAd)(d*ALLAcFGddA*AAc-cdcdLLLaSKFh第66页/共77页mAAAVLlccchSqaKak,2,1 ,第67页/共77页第68页/共77页返回第69页/共77页第70页/共77页第71页/共77页CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOC2H5 + H2O 在一定温度、压力及组成的条