【正文】 實驗室連續(xù)精密分餾的操作技術(shù)和實驗研究方法。取Pr平均值為定值，且n=，由A計算得到a值。 由實驗原始數(shù)據(jù)和測得的α值，對水平管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的準數(shù)關(guān)聯(lián)式進行參數(shù)估計。 環(huán)隙橫截面積：Sˊ= mm （3）套管基本參數(shù)： 外徑：d= （1）實驗設(shè)備型式和裝置方式：實驗注意事項：（1）開始實驗時，必須先向換熱器通冷水，然后再啟動熱水泵。（4）將恒溫循環(huán)水槽的溫度自控裝置的溫度定為55℃。 熱水由循環(huán)水泵從恒溫水槽送入管內(nèi)，然后經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計再返回槽內(nèi)。Re＞10000例如:kg1m2s1 或W；若熱流體在套管熱交換器的管內(nèi)流過，而冷流體在管外流過，設(shè)備兩端測試點上的溫度如圖61所示．則在單位時間內(nèi)熱流體向冷流體傳遞的熱量．可由熱流體的熱量衡算方程來表示：圖61套管熱交換器兩端測試點的溫度一、實驗?zāi)康脑诠I(yè)生產(chǎn)或?qū)嶒炑芯恐?，常遇到兩種流體進行熱量交換，來達到加熱或冷卻之目的。 （2）將實驗數(shù)據(jù)標繪成孔板流量計的流量標定曲線，并求取孔板流量計的流量因數(shù)。 Pe/W[3] 參考下表將實驗數(shù)據(jù)進行整理：實驗序號水柱壓差計讀數(shù)，R/mm（2）從壓強表和真空表上讀取壓強和真空度的數(shù)值。緩慢調(diào)節(jié)變壓器至額定電壓（220V），泵即隨之啟動。由壓出導管流出的水，用轉(zhuǎn)向彎管送入分流槽。電動機直接連接半敞式葉輪。若改變了轉(zhuǎn)速，泵的特性曲線也將隨之而異。圖41 離心泵特性曲線5．泵的特性曲線上述各項泵的特性參數(shù)并不是孤立的，而是相互制約的。 3．泵的功率在單位時間內(nèi)，液體從泵中實際所獲得的功，即為泵的有效功率。 （4） (3)當系統(tǒng)中裝有孔板流量計時，流量大小由壓差計顯示，流量與倒置U形管壓差計讀數(shù)R之間存在如下關(guān)系： 本實驗采用單級單吸離心泵裝置，實驗測定在一定轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線。 λ1 [3]（4）數(shù)據(jù)整理光滑管壓頭損失 qv/m3s1 試驗導管的測試段長度l＝ 五、實驗數(shù)據(jù)記錄及整理（1）實驗基本參數(shù)試驗導管的內(nèi)徑 d ＝例如，將G1和D1一組旋塞關(guān)閉，打開另一組G2和D2旋塞。為了便于觀察，在臨實驗前，可由壓差計項部的放空處，滴入幾滴紅墨水，將壓差計水柱染紅。當水流滿整個試驗導管，并在高位排氣水槽中有溢流水排出時，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，停泵。由高位排氣水槽溢流出來的水，返回循環(huán)水槽。該裝置的流程如圖31所示。 （8）或（7）應(yīng)用量綱分析的方法，可以得出摩擦因數(shù)與雷諾數(shù)和管壁相對粗糙度ε／d存在函數(shù)關(guān)系，即 （5）或（3）試驗導管的上下游截面上的橫截面積相同，則u1= u2.因此（11）和（12）兩式分別可簡化為 hf一單位質(zhì)量流體因流體阻力所造成的能量損失，J （2）式中：Z—流體的位壓頭，m液柱； （1）或 流體流動時的能量損耗（壓頭損失），主要由于管路系統(tǒng)中存在著各種阻力。u2C/2gpB/ρgmmm3pA/ρgmmpB/ρgmmpC/ρgmmpA/papB/papC/pa(4)為了便于觀察測壓管的液柱高度，可在臨實驗測定前，向各測壓管滴入幾滴紅墨水。圖21 伯努利實驗裝置流程穩(wěn)壓水槽；試驗導管；出口調(diào)節(jié)閥；靜壓測量管；沖壓測量管。 （9）或者將上改寫為下標1和2分別為系統(tǒng)的進口和出口兩個截面。二、實驗原理對干不可壓縮流體，在導管內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動，系統(tǒng)與環(huán)境又無功的交換時，若以單位質(zhì)量流體為衡算基準，則對確定的系統(tǒng)即可列出機械能衡算方程：列出上表中各項計算公式：實驗二伯努利實驗五、實驗結(jié)果整理(1)實驗設(shè)備基本參數(shù)試驗導管內(nèi)徑 當流量增大到某一數(shù)據(jù)值后，示蹤劑（紅墨水）一進入試驗導管，立即被分散呈煙霧狀，這時標明流體的流型已進入湍流區(qū)域。(2)實驗前，先對轉(zhuǎn)子流量計進行標定，作好流量標定曲線。三、實驗裝置雷諾實驗裝置主要由穩(wěn)壓溢流水槽、試驗導管和轉(zhuǎn)子流量計等部分組成，如圖11所示。本實驗的目的，是通過雷諾實驗裝置，觀察流體流動過程的不同流型及其轉(zhuǎn)變過程，測定流型轉(zhuǎn)變時的臨界雷諾數(shù)。1883年雷諾（Reynolds）首先在實驗裝置中觀察到實際流體的流動存在兩種不同型態(tài)一層流和湍流，以及兩種不同型態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。應(yīng)當指出，層流與湍流之間并非是突然的轉(zhuǎn)變，而是兩者之間相隔一個不穩(wěn)定過渡區(qū)域，因此，臨界雷諾數(shù)測定值和流型的轉(zhuǎn)變在一定程度上受一些不毯定的其他因素的影響。將適量示蹤劑（紅墨水）加入貯瓶內(nèi)備用，并排盡貯瓶與針頭之間管路內(nèi)的空氣。這時，導管內(nèi)的流體的流型逐步由層流向湍流過渡。實驗過程有一定滯后現(xiàn)象，因此，調(diào)節(jié)流量過程切勿操之過急，狀態(tài)確實穩(wěn)定之后，再繼續(xù)調(diào)節(jié)或記錄數(shù)據(jù)。s1[1][2][3][4][5][6]通過實驗，加深對流體流動過程基本原理的理解。 s1； ΣHf—流動系數(shù)內(nèi)因阻力造成的壓頭損失，m。 （4）該式即為伯努利（Bernoulli）方程。 （7）（8）流量需直接由計時稱量測定之。(3)試驗過程中需根據(jù)測壓管量程范圍，確定最小和最大流量。 非流動系統(tǒng)的機械能分布及其轉(zhuǎn)換(1)實驗數(shù)據(jù)記錄水溫密度各測試點的靜壓頭各測試點的靜壓強T/℃ρ/kg靜壓頭pA/ρgmmmmHf（1B）/mmHf（1C）/mm(2)驗證流動流體的機械能衡算方程實驗三當流體在圓形直管內(nèi)流動時，流體因摩擦阻力所造成的能量損失（壓頭損失），有如下一般關(guān)系式：大量實驗研究表明：摩擦系數(shù)λ又與流體的密度ρ和粘度μ ，管徑d、流速u和管壁粗糙度ε有關(guān)?？装辶髁坑嫷淖x數(shù)申另一倒置U形水柱壓差計顯示。 管路流體阻力實驗裝置流程1循環(huán)水泵；2．光滑試驗管3．粗糙試驗管4．擴大與縮小試驗管；5．孔板流量計；6．閥門；；．作為試驗用水，用循環(huán)水泵或直接用自來水由循環(huán)水槽送入試驗管路系統(tǒng)，由下而上依次流經(jīng)各種流體阻力試驗管，最后流入高位排氣水槽。待泵運轉(zhuǎn)正常后，先將試驗導管中的旋塞閥全部打開，并關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥組中的全部旋塞，然后緩慢開啟試驗導管的入口調(diào)節(jié)閥。當壓差計中的水柱高度居于標尺中間部位時，關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥組中的放空閥。（4）當需改換測試部位時，只需將轉(zhuǎn)換閥組由一組旋塞切換為另一組旋塞。（2）若實驗裝置放置不用時，尤其是冬季，應(yīng)將管路系統(tǒng)和水槽內(nèi)水排放干凈。dv= μ/Pa?s離心泵的特性由廠家通過實驗直接測定，并提供給用戶在選擇和使用泵時參考。（2）若泵的輸送系統(tǒng)中安裝有經(jīng)過標定的流量計時，泵的流量也可由流量計測定。 （7）這時得到的泵的總效率除了泵的效率外，還包括傳動效率和電機的效率。 通常，離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，因此泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測得的。為了便于觀察，泵亮端蓋用透明材料制成。圖42離心泵實驗儀流程圖壓出導管沿程裝有壓力表、調(diào)節(jié)閥和孔板流量計。啟動前，先確認泵出口調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，變壓器調(diào)回零點，然后合閘接通電源。（這時要接好循環(huán)水槽的自來水源）。 mm mmm33．實驗結(jié)果整理實驗五套管換熱器液——液熱交換實驗二、實驗原理冷熱流體通過固體壁所進行的熱交換過程，先由熱流體把熱量傳遞給固體壁面，然后由固體壁面的一側(cè)傳向另一側(cè)，最后再由壁面把熱量傳給冷流體，換言之，熱交換過程即為對流傳熱一導熱一對流傳熱三個串聯(lián)過程組成。 Q=KA△Tm （2）式中：Q—一傳熱速率，J T’—一冷流體的溫度，K；Tw—一固體壁面溫度，K；K—一傳熱總系數(shù)，W Q= α1Aw（T— Tw） Q=α1 Aw△Tmˊ 同理也可得到管外給熱過程的傳熱膜系數(shù)的類同公式。s；定壓比熱容，cp J實驗測得a、m、n數(shù)值后，則傳熱膜系數(shù)即可由該式計算。則流體被冷卻時，α值可按下列公式求算；將熱電偶冷接點插入冰水中，蓋嚴蓋子。（3）每調(diào)節(jié)一次熱水流量，待流量和溫度都恒定后，再通過琴鍵開關(guān)，依次測定各點溫度。五、實驗結(jié)果整理 材質(zhì)：黃銅 內(nèi)管內(nèi)壁表面積：Aw= Nu=A Rem上式兩邊可取對數(shù)，使之線性化，即lgNu=mlgRe+lgA因此，可將Nu和Re實驗數(shù)據(jù)，直接在雙對數(shù)坐標紙上進行標繪，由實驗曲線的斜率和截距估計參數(shù)A和m，或者用最小二乘法進行線性回歸，估計參數(shù)A和m。并以精餾柱的利用系數(shù)作為優(yōu)化目標、實驗尋求精餾柱的最優(yōu)操作條件。后者只是采用繪圖方法代替前者的逐板解析計算。m3d為精餾柱的內(nèi)徑，m。三、實驗裝置本實驗裝置由連續(xù)填料精餾柱和精餾塔控制儀兩部分組成。試驗液進料和釜液出料采用平衡穩(wěn)壓裝置。實驗準備和預(yù)試驗步驟：（1）將配制好的試驗液1000ml，分別加入再沸器和穩(wěn)壓料液罐。打開進料閥，?h1左右。關(guān)鍵在于冷卻水的流量要控制適當，并維持恒定。 m2?m3填料空隙率： n= A冷卻水流量，qv/L?h1餾出液折光率，Dd25℃：實驗序號等板高度，he/m了解影響干燥速率曲線的因素。由此可見，干燥操作具有熱質(zhì)同時傳遞的特征。 (kg水／m２．s) (3)一、實驗?zāi)康?．了解液液萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點。2．液液萃取塔的操作萃取塔在開車時，應(yīng)首先將連續(xù)相注滿塔中，然后開啟分散相，分散相必須經(jīng)凝聚后才能自塔內(nèi)排出。4．液泛在連續(xù)逆流萃取操作中，萃取塔的通量（又稱負荷）取決于連續(xù)相容許的線速度，其上限為最小的分散相液滴處于相對靜止狀態(tài)時的連續(xù)相流率。振動式萃取塔，又稱往復振動篩板塔，是一種效率比較高的液液萃取設(shè)備。b．振動篩板塔的振幅可通過曲柄連桿機構(gòu)調(diào)節(jié)，頻率可通過電壓調(diào)節(jié)