PDF《化工原理实验讲义》

二、化工原理实验的教学要求 化工原理实验对于学生来说是第一次接触到工程装置并用其进行实验,学生往往 感到陌生,无从下手.有的学生又因为是几个人一组而有依赖心理,为了切实收到教学 效果,要求每个学生必须做到以下几点: 1.实验前的预习 学生实验前必须认真地预习实验指导书,清楚地了解实验目的、要求、原理及实 验步骤,对于实验所涉及的测量仪表也要预习它们的使用方法. 有计算机辅助教学手段时,让学生进行计算机仿真练习,通过计算机熟悉各个实 验的操作步骤和注意事项. 学生们在预习和仿真练习的基础上写出实验预习报告. 该报 告内容包括实验目的、原理、装置情况和注意事项.最后还要进行现场了解,做到心中 有数.经指导教师提问检查后方可进行实验. -

3 - 2.实验中的操作训练 实验操作是动手动脑的重要过程,学生一定要严格按照操作规程进行.要安排好 测量点的范围,测点数目,哪些地方测点要取得密一些,等等.调试时要细心,操作平 稳.对于实验过程中的现象,仪表读数的变化要仔细观察,实验数据要记录在表格内, 并注明单位、条件.实验现象要尽量详细记录在记录本内,决不能记在随便取来的零散 纸片上,有些当时不能理解的实验现象,重复进行一遍仍然如此,需如实记录下来,待 实验结束后经过思考后, 提出自己的看法或结论. 学生应在实验操作中组注意培养自己 严谨的科学作风,培养良好的习惯. 3.实验后的总结 实验总结是以实验报告的形式完成的.实验报告是一项技术文件,是学生用文字 表达技术资料的一种训练, 不少学生对实验报告没有给予足够的重视, 或者不会用科学 准确的数字和观点来书写报告,图形表达也缺乏训练,因此,对学生来说,需要严格训 练编写实验报告的能力,这对以后写好研究报告和科研论文是必不可少. 实验报告内容可在预习报告的基础上完成,它包括以下内容:实验目的、流程和 操作步骤,数据整理(包括一个计算示例)和结论,有时还要加上问题讨论等. 实验报告必须书写工整,图形绘制必须用直尺或曲线板.实验报告是考核实验成 绩的主要方面,应认真对待. -

4 - 实验一 流体流动阻力的测定

一、实验目的 1.熟悉测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织方法及测定摩擦系数的工程 意义;

2.学会用因次分析方法解决工程实际问题;

3.学会压差计、流量计的使用方法以及识别管路中各个管件、阀门的作用.

二、实验原理 由于流体粘性的存在,流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦,从而导致阻力 损失.层流时阻力损失的计算式是由理论推导得到的;

湍流时由于情况复杂得多,未能 得到理论式,但可以通过实验研究,获得经验的计算式.其研究的基本步骤如下: 1.寻找影响过程的主要因素 对所研究的过程作初步的实验和经验的归纳,尽可能地列出影响过程的主要因素. 对湍流时直管阻力损失 f h 与诸多影响因素的关系式应为: f h f d u l r m e = (1) 2.因次分析法规划实验 当一个过程受多个变量影响时,通常用网络法通过实验以寻找自变量与因变量的 关系,以(1)式为例,若每个自变量的数值变化

10 次,测取 hf 的值而其他自变量保 持不变,6 个自变量,实验次数将达到 106.为了减少实验工作量,需要在实验前进行 规划,以尽可能减少实验次数.因次分析法是通过将变量组合成无因次数群,从而减少 实验自变量的个数,大幅度地减少实验次数,其可以由 π 定理加以证明: 在物理方程因次一致性的条件下,任何一个方程都可化为无因次方程,无因次方 程的变量总数=原方程变量总数-基本因次数, (1)式共有