【正文】 ，pA/Pa有效功率對(duì)于新的物系或者新的設(shè)備，仍需要通過實(shí)驗(yàn)來取得傳熱系數(shù)的數(shù)據(jù)及其計(jì)算式。 Q=mscp(T1－T2)kg1（8）根據(jù)熱交換兩端的邊界條件，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，同理可得管內(nèi)給熱過程的給熱速率計(jì)算式 （9）式中α1與α2—一分別表示固體壁兩側(cè)的傳熱膜系數(shù)，W Tw與Tw’—一分別表示固體壁兩側(cè)的內(nèi)壁面溫度和外壁面溫度，K；△Tm’一—熱流體與內(nèi)壁面之間的平均溫度差，K。 由（l）和（9）式聯(lián)立求解可得管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的計(jì)算式為內(nèi)流速 u，m Nu=aRemPrn制儀表所組成，裝置流程如圖62所示。每一個(gè)檢測(cè)端面上在管內(nèi)、管外和管壁內(nèi)設(shè)置三支銅—康銅熱電偶，并通過轉(zhuǎn)換換開關(guān)與數(shù)字電壓表相連接，用以測(cè)量管內(nèi)、管外的流體溫度和管內(nèi)壁的溫度。四、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（1）向恒溫循環(huán)水槽灌入蒸餾水或軟水，直至溢流管有水溢出為止。實(shí)驗(yàn)操作步驟：（1）開啟冷水截止球閥，測(cè)定冷水流量，實(shí)驗(yàn)過程中保持恒定。、（4）每改變一次熱水流量，一定要使傳熱過程達(dá)到穩(wěn)定之后，才能測(cè)取數(shù)據(jù)。測(cè)試段長(zhǎng)度：L= 材質(zhì)：有機(jī)玻璃 mm m2(5)熱交換面積：3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理（1）然后，按如下方法和步驟估計(jì)參數(shù)：水平管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式：Nu=aRemPrn在實(shí)驗(yàn)測(cè)定溫度范圍內(nèi)，Pr數(shù)值變化不大，可取其平均值并將Prn視為定值與a項(xiàng)合并。如何提高連續(xù)填料精餾塔的分離能力也是重要的研究課題之一。在一定的操作氣速下，表征在不同回流比下的填料精餾塔分離性能，常以每米填料高度所具有的理論塔板數(shù)，或者與一塊理論塔板相當(dāng)?shù)奶盍细叨?，即等板高度（HETP），作為主要指標(biāo)。精餾柱的利用系數(shù)為在部分回流條件下測(cè)得的理論塔板數(shù)NT與在全回流條件下測(cè)得的最大理論塔板數(shù)之比值，或者為上述兩種條件下分別得到的等板高度之比值，即這一指標(biāo)不僅與回流比有關(guān)，而且還與塔內(nèi)蒸氣上升速度有關(guān)。mol1；R為氣體常數(shù)，J分餾頭由冷凝器和由電磁回流比調(diào)節(jié)器組成。預(yù)熱器溫度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度。（4）預(yù)液泛后，將加熱電壓調(diào)回至零，待填料層內(nèi)掛液全部流回再沸器后，才能重新開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）在采集分析試樣前，一定要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間。（5）實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先關(guān)掉加熱電源，待物料冷卻后，再停冷卻水。d= kg?m3填料個(gè)數(shù)： TA=填料層壓降，△p/mmH2O餾出液溫度，Td/℃柱底相對(duì)揮發(fā)度，αw精餾段理論塔板數(shù)，NT，R/塊一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熱氣流將熱能傳至物料，再由表面?zhèn)髦廖锪系膬?nèi)部。因此學(xué)會(huì)測(cè)定干燥速率曲線的方法具有重要意義。 (kg水／kg干．s)每隔一段時(shí)間讀取濕物料的重量，然后將濕物料重減去干物料的重，從而就測(cè)得了C與τ的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)(t～τ)和(C～τ)標(biāo)繪在直角坐標(biāo)紙上，并圓滑地繪出干燥曲線。提出進(jìn)一步的建議。因此，對(duì)于氣液接觸效率較高的設(shè)備，用以液液接觸就顯得效率不高。此外，過度分散的液滴內(nèi)將消失內(nèi)循環(huán)，這些均是外加能量帶來的不利因素。傳質(zhì)單元數(shù)表示過程分離難易的程度。HOR反映萃取設(shè)備傳質(zhì)性能的好壞，HOR越大，設(shè)備效率越低。振動(dòng)塔具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①傳質(zhì)阻力小，相際接觸界面大，萃取效率較高；②在單位塔截面上通過的物料流量高，生產(chǎn)能力較大；③應(yīng)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，篩板固定在剛性軸上，操作方便結(jié)構(gòu)可靠。b．測(cè)定不同頻率或不同振幅下的萃取效率（傳質(zhì)單元高度）。X萃取相=。（3）苯甲酸濃度測(cè)定采用化學(xué)滴定法。四、實(shí)驗(yàn)操作（1）實(shí)驗(yàn)要求以水萃取煤油中的苯甲酸為萃取物系，選用萃取劑與料液之比為1：1。在萃取區(qū)有一系列的篩板固定在中心軸上，中心軸由塔頂外的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，以一定的頻率和振幅帶動(dòng)篩板做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 （2）式中，HOR——以萃余相為基準(zhǔn)的傳質(zhì)單元高度；H——萃取塔的有效接觸高度。5．液液相傳質(zhì)設(shè)備內(nèi)的傳質(zhì)與精餾、吸收過程類似，由于過程的復(fù)雜性，萃取過程也可分解為理論級(jí)和級(jí)效率，以及傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度。3．外加能量的問題液液傳質(zhì)設(shè)備引入外界能量促進(jìn)液體分散，改善兩相流動(dòng)條件，這些均有利于傳質(zhì)，從而提高萃取效率，降低萃取過程的傳質(zhì)單元高度。二、實(shí)驗(yàn)原理1．液液萃取設(shè)備的特點(diǎn)液液兩相傳質(zhì)和氣液兩相傳質(zhì)均屬于相間傳質(zhì)過程，這兩類傳質(zhì)過程具有相似之處，但也有差別。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行討論，分析原因。 按照原始數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔取樣，總共采集14組數(shù)據(jù)。 仔細(xì)觀察進(jìn)口溫度與床層溫度的變化，待床層溫度升至40℃，即開始取第一個(gè)樣品，此時(shí)的時(shí)間設(shè)定為0。 打開旁路調(diào)節(jié)閥，待空氣進(jìn)口溫度計(jì)讀數(shù)為95℃時(shí)，關(guān)閉旁路放空閥，使熱空氣進(jìn)入系統(tǒng)。 按下變頻器RUN，通過旁路閥10調(diào)節(jié)流量至14－18m3/h任何一恒定值。 在實(shí)驗(yàn)操作前從加水斗加入220~300ml水，系統(tǒng)同時(shí)通入常溫空氣，使加入的水充分均勻地分散在硅膠表面，(這一步由準(zhǔn)備老師完成)。 三、實(shí)驗(yàn)流程 = － 圖82圖81 熱空氣與物料間的傳熱與傳質(zhì)本實(shí)驗(yàn)的干燥過程屬于對(duì)流干燥，其原理見圖81。，蒸氣速度（或餾出液流量）分別對(duì)理論塔板數(shù)、等板高度、利用系數(shù)和壓降標(biāo)繪實(shí)驗(yàn)曲線。蒸氣空塔速度，u0/m?s1釜?dú)堃航M成，xw/摩爾分率回流液流量，Ll/mL?min1 DB=混合液組成與折光率的關(guān)系數(shù)據(jù)：：實(shí)驗(yàn)序號(hào) mm填料型式及填充方式：填料尺寸：填料比表面積： mm提餾段填料層高度： mm精餾段填料層高度：（3）預(yù)液泛不要過于猛烈，以免影響填料層的填充密度，更需切忌將填料沖出塔體。每次采樣完畢，立即測(cè)定餾出液流量。逐步加大再沸器的加熱電壓，使再沸器內(nèi)料液緩慢加熱至沸騰?；亓鞅日{(diào)節(jié)器用以調(diào)節(jié)控制回流比。4；預(yù)熱器；；；；；；；；；連續(xù)填料精餾柱由精餾柱、分餾頭、再沸器、原料液預(yù)熱器和進(jìn)出料裝置四部分組成。mol1；xA和xB分別為回流液（或餾出液）中A和B組分的摩爾分率。顯然，理論塔板數(shù)或等板高度的大小受回流比的影響，在全回流下測(cè)得的理論塔板數(shù)最多，也即等板高度為最小。精餾段的理論塔板數(shù)可按下列平衡關(guān)系式和精餾段操作方程，進(jìn)行逐板計(jì)算：提餾段的理論塔板數(shù)又需按上列平衡關(guān)系式和提餾段操作方程進(jìn)行逐板計(jì)算。二、實(shí)驗(yàn)原理連續(xù)填料精餾分離能力的影響因素眾多，大致可歸納為三個(gè)方面：一是物性因素，如物系及其組成，汽液兩相的各種物理性質(zhì)等；二是設(shè)備結(jié)構(gòu)因素，如塔徑與塔高，填料的型式、規(guī)格、材質(zhì)和填充方法等；三是操作因素，如蒸氣速度，進(jìn)料狀況和回流比等。在穩(wěn)定狀態(tài)下，采用連續(xù)精餾的方法分離均相混合液，以達(dá)到精制原料和產(chǎn)品之目的。（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可參考下表整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào)管內(nèi)流速流體與壁面溫度差傳熱速率管內(nèi)傳熱膜系數(shù)備注uT1 Tw1T2 Tw2△Tm’Qαm?s1KKKWW ?m2 ?K1[1][2][3][4][5][6]列出上表中各項(xiàng)計(jì)算公式。 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取不同流速下的總傳熱系數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可參考下表整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào)管內(nèi)流速流體間溫度差傳熱速率總傳熱系數(shù)備注u△T1△T2△TmQKm?s1KKKWW ?m2 ?K1[1][2][3][4][5][6] 內(nèi)管外壁表面積：Aw′= m2 mm(4)流體流通的橫截面積： 1．記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)。（2）啟動(dòng)恒溫水槽的電熱器之前，必須先啟動(dòng)循環(huán)泵使水流動(dòng)。等恒溫水槽的水達(dá)到預(yù)定溫度后即可開始實(shí)驗(yàn)。冷水由自來水管直接送入高位穩(wěn)壓水槽，再由穩(wěn)壓水槽流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和套管的環(huán)隙空間。套管熱交換器外面再套一根 Ф32ⅹ。各項(xiàng)物性常數(shù)均取流體進(jìn)出口平均溫度下的數(shù)值?；騧1 熱流體與管內(nèi)壁面之間的平均溫度差可按下式計(jì)算 由（1）和（2）兩式聯(lián)立求解，可得傳熱總系數(shù)的計(jì)算式： （4）則平均溫度差可按下式計(jì)算：—一兩流體間的平均溫度差，K。 T—一熱流體的溫度，K；J J對(duì)于在強(qiáng)制對(duì)流下進(jìn)行的液一液熱交換過程，曾有不少學(xué)者進(jìn)行過研究，并取得了不少求算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的關(guān)聯(lián)式。 列出上表中各項(xiàng)計(jì)算公式?？偟男蕇1[1] （1）接水時(shí)間，t/smm2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，可參考下表進(jìn)行記錄。銳孔直徑d0 =（4）從電壓表和電流表上讀取電壓和電流值。（3）運(yùn)行根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同可用轉(zhuǎn)向彎管進(jìn)行切換．四、實(shí)驗(yàn)方法在離心泵性能測(cè)定前，按下列步驟進(jìn)行啟動(dòng)操作：（1）充水 1．循環(huán)水槽；2．底閥；3．離心泵；4．真空表；5．注水槽；；；8．孔板流量計(jì)9．分流槽；10．電流表；11．調(diào)壓變壓器；12．電壓表；13．倒置U形管壓差計(jì)．實(shí)驗(yàn)裝置及其流程如圖42所示。這組關(guān)系曲線稱為離心泵特性曲線，如圖41所示。 (5)泵軸所作的實(shí)際功率不可能全部為被輸送液體所獲得，其中部分消耗于泵內(nèi)的各能量損失。 m3，則泵的有效功率可按下式計(jì)算： s1；若以泵的壓出管路中裝有壓力表處為B截面，以吸入管路中裝有真空表處為A截面，并在此兩截面之間列機(jī)械能衡算式，則可得出泵揚(yáng)程H的計(jì)算公式：這些參數(shù)不僅表征泵的性能，也是選擇和正確使用泵的主要依據(jù)。列出表中各項(xiàng)計(jì)算公式。 u/ms1[1]水的流速 ρ/kg?m3 實(shí)驗(yàn)序號(hào)以此類推。（6）實(shí)驗(yàn)前需對(duì)孔板流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，作出流量標(biāo)定曲線。（3）逐一檢查并排除試驗(yàn)導(dǎo)管和聯(lián)接管線中可能存在的空氣泡。 試驗(yàn)管路系統(tǒng)是由五條玻璃直管平行排列，經(jīng)U形彎管串聯(lián)連接而成。 u一流體的平均流速，m流速uA/ m壓強(qiáng)pA/papB/papC/pa最后，設(shè)法排盡設(shè)各內(nèi)的空氣泡。試驗(yàn)導(dǎo)管為一水平裝置的變徑圓管，沿程分三處設(shè)置測(cè)壓管。 （6）(3)當(dāng)流體處于