科研拓展型实验项目报告书

科研拓展型实验项目报告书项目名称：计算渗透汽化膜分离装置的相关操作参数班级应化132小组成员实验日期2015年11月12日指导教师签字项目任务画出待分析部分管路简图，标出已知条件。设计实验方案，得到蠕动泵的转速与流量的关系。测量现场参数，计算得到膜分离装置进料段管路的特性曲线方程。计算蠕动泵在转速为130r/min时，管路中各段的流量、流速、蠕动泵的扬程以及膜池进口处的压强。对现有设备提出改进建议或意见。项目设备基本情况简图项目步骤蠕动泵的转速与流量的关系由于泵的特性曲线不会因为泵是否接入管路而改变，所以我们将泵的出液管从管路中拆下来。根据查阅蠕动泵的说明书查得泵的最大转速为300r/min。我们从20r/min开始测量，每次增加20r/min或30r/min，共测量10组，每次记录蠕动泵工作时间t/s以及输送液体体积V/mL。记录在下表：序号转速/(r/min)t/sV/mLQv/(mL/s)12029.6528.10.9524019.8429.51.4936022.37482.1548017.5038.52.2051108.5942.24.91613029.731856.22715028.462037.13817019.451588.12920019.681809.151023018.7521711.57以第1组为例，计算流量：Qv=V/t=28.1/29.65mL/s=0.95mL/s，同理求出其他9组Qv计算得到膜分离装置进料段管路的特性曲线方程选取储液罐液面为1-1截面，液体回流管路出口外侧为2-2截面根据柏努利方程：u其中u1=u2=0H经过测量，试验时室温10℃，管路包括17个90°弯头，2个180°弯头，2个球心阀（全开），1个标准三通管：l软+le=0.695m，d软=0.0079m序号Qvu软Re软λ软u钢Re钢λ钢H10.9480.019117.0700.5470.065214.0860.2990.04621.4870.030183.6720.3480.101335.8820.1910.07232.1460.044265.0560.2410.146484.7090.1320.10542.2000.045271.7600.2360.150496.9680.1290.10754.9130.100606.8510.1050.3351109.7500.0580.24366.2230.127768.6690.0830.4251405.6670.0680.45577.1330.146881.0970.0730.4871611.2650.0670.58888.1230.1661003.4600.0640.5541835.0300.0660.75099.1460.1871129.8220.0570.6242066.1090.0650.9361011.5730.2361429.6210.0450.7902614.3530.0641.474以第1组为例，计算H：u软同理uRe查莫狄图可得，λ同理ReH=0.547=0.046m求出另外9组数据，绘制管路特性曲线计算蠕动泵在转速为130r/min时，管路中各段的流量、流速、蠕动泵的扬程以及膜池进口处的压强由步骤1、2：Qv=0.051n–0.770H=0.039代入n=130r/min，（1）管路中各段流量Qv=0.051×130-0.770mL/s=5.86mL/s，（2）管路软管流速u管路中进料管、回流管流速u（3）蠕动泵扬程H=0.039（4）膜池进口处压强选取储液罐液面为1-1截面，膜池进口处为3-3截面根据柏努利方程：uu1=0，p1H==0.155m代入上式101.325p项目小结误差分析测量蠕动泵的转速与流量的关系时，第4组数据有明显误差，可能是体积V在测量时出现误差，或者是计时同学与接液体的同学没有配合好，在计时上出现误差。管路的特性曲线方程应该为H=A+BQ2，其中A=z2-z1+p2-p1ρg，本实验中A=0对现有设备提