化工基础实验课件08级2010秋一.ppt

1、,化工基础实验的目的： 1、通过实验证实和巩固本学科的有关基本原理及概念， 加深对课堂教学中知识的理解。培养学生运用所学的理论 分析和解决实际问题的能力； 2、使学生认识和熟悉化工设备的结构原理、性能及操作 技术； 3、使学生初步掌握有关化工实验研究方法和实验技巧， 培养整理数据获得结论的能力，为将来独立工作，研究和 解决实际问题打好基础。,化工实验的目的和要求,1、实验目的 2、实验原理 3、实验装置流程 4、实验操作方法和注意事项 5、实验结果的分析讨论 要求将实验数据整理、加工成表格或图形的形式，并 要求以某一组原始数据为例，列出各项计算过程，说明 数据图表中结果的来源。并进行误差分析和

2、异常分析。 6、解答思考题,实验报告的书写内容,预习报告 1、实验目的 2、实验原理 3、实验内容 4、实验操作方法和注意事项 画出所需的记录实验数据的表格等。,实验一 流量计的标定,一、实验目的 1、了解孔板流量计的构造、工作原理和主要特点。 2、掌握流量计的标定方法。 3、了解孔板流量计的孔流系数C0随雷诺准数Re的变 化规律。,YANGTZE NORMAL UNIVERSITY,二、孔板流量计原理：孔板流量计构造如下图：,孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使 孔板前后产生压差，并以此作为测量的依据。根据流体静力学原理，可推导出孔板流量计的流量计算公式：,用涡轮流量计作为标准流量计来

3、测量流量qv。每一个 流量在压差计上都有一对应的读数，将压差计读数R和 流量qv绘制成一条曲线，即流量标定曲线。,实验装置,三、实验内容 1、绘出流量与读数的标准曲线 纵坐标为qv，横坐标为读数R，流量采用涡轮流量计测 得（读数），在U型压强计上可以直接得到读数R。 2、求孔流系数C0 由孔板流量计公式可知：,流量已测得，该流量下的读数也可直接读出，孔板上的小孔d=16mm，小孔的横截面积A0可以算出，上式中只有C0不知，所以用上式可求处C0.,C0由孔板锐孔的形状、测压口位置、孔径与管径之 比d0/ d1和雷诺数Re所决定。具体数值由实验测 定。当d0/ d1为一定值，Re超过某一数值后，C

4、0接 近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在 C0为定值的流动条件下使用。C0值范围一般为0.6 0.7。（管道管径D=25.4mm，孔径d1=16mm）,实验原始数据记录：,名称,次数,四、实验步骤 1、水槽放入适量的水； 2、打开平衡阀门以及U型压强计旋塞； 3、打开电源总开关，打开出水阀门（稍微开启一点）， 启动水泵（绿色按钮）； 4、稍微打开管道上的排气旋塞，排空管道中的气体； 5、慢慢关闭U型压强计旋塞（注意两边平衡），慢慢关 闭平衡阀门； 6、调节出水阀门，调节所需流量，稳定3分钟后，进行 流量、U型压强计读数的测定。改变流量，继续测定。,7、实验完毕，先打开平衡阀门和U型压

5、强计旋塞，然后关 闭开关（红色按钮）和总电源开关。,五、实验结果讨论 1、在坐标纸上绘出qv R的曲线。 2、计算出各流量下的孔流系数。并求出平均值。 五、思考题 1、如何排除管路中的气体？ 2、流量计为什么要标定？ 3、试分析孔板流量计和文丘里流量计的优缺点和适用范 围？ 4、孔板流量计的孔流系数随流量如何变化？,实验二 柏努利试验,一、实验目的： 1、加深对能量转化概念的理解。 2、观察流体流经收缩、扩大管段时，各截面 上静压能、冲压能的变化。,二、实验原理 1、柏努利方程原理：揭示了在上述条件下， 在导管任一截面的的总能量或总压头为一常 数且可以相互转化。 2、柏努利方程的特例流体静力学

6、方 程原理：流体静力学方程揭示了，静止流体 中位压头与静压头之和为一常数且可以相互 转化。,三、实验内容 在静止、以及不同流量下（测3个流量值，小流量、中 流量和大流量），分别测定A、B、C、D四个截面上的静压 能和冲压能。（冲压能=静压能+动能）。,实验数据：,四、实验步骤 1、低位水槽放入适量的水； 2、打开电源总开关，关闭出水阀门，启动水泵（绿色按 钮）； 4、缓慢打开出水阀门，向高位水槽输水，直至有溢流流 出，并将转子流量计阀门开启最大，通过出水阀门调节适 当溢流； 5、通过调节转子流量计阀门，排出管道中气泡； 6、调节转子流量计阀门，调节所需流量，稳定3分钟 后，进行流量、静压头、冲

7、压头读数的测定。改变流量， 继续测定。,7、实验完毕，关闭转子流量计阀门和出口阀门，然后关 闭开关（红色按钮）和总电源开关。,五、实验讨论 1、分析讨论各截面值的变化及规律（动能、 静压能和位能）。 2、解释流体流动时各截面的压头变化。 3、为什么流量增大各测试点的静压头减少？,实验三 离心泵特性曲线的测定,一、实验目的： 1、了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。 2、掌握离心泵特性曲线的表示方法及测定方法，加 深对离心泵性能的了解。 3、了解离心泵的“气缚”现象，以及如何防止“气缚” 现象的发生。,二、实验原理,离心泵是应用最广泛的一种液体输送设备，选择和使用 离心泵的重要依据之一是离心

8、泵的特性曲线。离心泵的特 性曲线是指在恒定转速下泵的扬程He、轴功率N及效率 与泵的流量qv之间的关系曲线。它是流体在泵内流动规律 的外部表现形式。 离心泵的主要特性参数有流量、扬程、轴功率、有效功 率和效率。,实验装置,三、实验内容与实验数据 1、测定流量、以及在该流量下的离心泵进出口压力， 电动机功率。（注意在0最大流量之间测定，间隔合 适） 2、利用实验测得的数据进行扬程和理论功率的计算，并 求得泵的效率。 已知：电动机效率为60%，转速2800r/min 要测的数据：某qv下的：P进口、P出口、功率,然后求出该流量下所需要的参数： 该流量下：泵的轴功率Pa（N）=电动机功率（直读）电动

9、机效率 泵的进出口的高差（H2-H1）为0.41m，进出口管径相同动能消耗不考虑，进出 口两截面间距离很小，可以忽略摩擦阻力，由柏努利方程得： He=H2-H1+（u22-u12）/2g+P2-P1/g+Hf； 代入上面的条件则： He（H）=0.41+（P2-P1）/g（Heqv曲线的一个点） 泵的理论功率Pe =qvgHe 由此可求出泵的理论功率Pe， 泵的效率=泵的理论功率Pe/泵的轴功率Pa（Pa曲线的点） 同时得到（ qv曲线的点） 有多个流量，就有各曲线上的多个点，将这些点连接就得到离心泵特性曲线。,离心泵特性曲线测定原始数据表,注：表中各物理量的单位随装置采用的仪表而定。,3、实

10、验数据：,四、实验步骤 1、水槽放入适量的水； 2、打开电源总开关，启动水泵（绿色按钮）； 4、调节控制面板上的流量，待所测流量与设定流量一 致，稳定2-3分钟，可以读并记录所需数据； 5、实验完毕，流量设到最小，关闭开关（红色按钮）和 总电源开关。,10,20,30,H/m,/%,10,20,30,40,50,60,70,0,4,8,12,N/Kw,qv,Hqv,Nqv,某离心泵特性曲线,n=2800r/min,五、实验结果讨论,六、思考题 1、离心泵为何会出现“气缚”现象，如何消除？ 2、根据离心泵特性曲线，如何选择离心泵的扬程和流量？。 3、离心泵启动前和停泵前为什么都要关闭出口阀门？ 4、为什么启动离心泵前要向泵内注水？ 5、为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量？这种方法有什么优缺点？是否 还有其他方法调节泵的流量？ 6、为什么在离