【正文】 實(shí)驗(yàn)室連續(xù)精密分餾的操作技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究方法。取Pr平均值為定值，且n=，由A計(jì)算得到a值。 由實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)和測(cè)得的α值，對(duì)水平管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。 環(huán)隙橫截面積：Sˊ= mm （3）套管基本參數(shù)： 外徑：d= （1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備型式和裝置方式：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先向換熱器通冷水，然后再啟動(dòng)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(jì)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(cè)試點(diǎn)上的溫度如圖61所示．則在單位時(shí)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(cè)試點(diǎn)的溫度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑诠I(yè)生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)研究中，常遇到兩種流體進(jìn)行熱量交換，來達(dá)到加熱或冷卻之目的。 （2）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)繪成孔板流量計(jì)的流量標(biāo)定曲線，并求取孔板流量計(jì)的流量因數(shù)。 Pe/W[3] 參考下表將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào)水柱壓差計(jì)讀數(shù)，R/mm（2）從壓強(qiáng)表和真空表上讀取壓強(qiáng)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(dòng)。由壓出導(dǎo)管流出的水，用轉(zhuǎn)向彎管送入分流槽。電動(dòng)機(jī)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(xiàng)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(shí)間內(nèi)，液體從泵中實(shí)際所獲得的功，即為泵的有效功率。 （4） (3)當(dāng)系統(tǒng)中裝有孔板流量計(jì)時(shí)，流量大小由壓差計(jì)顯示，流量與倒置U形管壓差計(jì)讀數(shù)R之間存在如下關(guān)系： 本實(shí)驗(yàn)采用單級(jí)單吸離心泵裝置，實(shí)驗(yàn)測(cè)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(yàn)導(dǎo)管的測(cè)試段長(zhǎng)度l＝ 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理（1）實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)試驗(yàn)導(dǎo)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(shí)驗(yàn)前，可由壓差計(jì)項(xiàng)部的放空處，滴入幾滴紅墨水，將壓差計(jì)水柱染紅。當(dāng)水流滿整個(gè)試驗(yàn)導(dǎo)管，并在高位排氣水槽中有溢流水排出時(shí)，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(duì)粗糙度ε／d存在函數(shù)關(guān)系，即 （5）或（3）試驗(yàn)導(dǎo)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(jiǎn)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(dòng)時(shí)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(cè)壓管的液柱高度，可在臨實(shí)驗(yàn)測(cè)定前，向各測(cè)壓管滴入幾滴紅墨水。圖21 伯努利實(shí)驗(yàn)裝置流程穩(wěn)壓水槽；試驗(yàn)導(dǎo)管；出口調(diào)節(jié)閥；靜壓測(cè)量管；沖壓測(cè)量管。 （9）或者將上改寫為下標(biāo)1和2分別為系統(tǒng)的進(jìn)口和出口兩個(gè)截面。二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)干不可壓縮流體，在導(dǎo)管內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，系統(tǒng)與環(huán)境又無功的交換時(shí)，若以單位質(zhì)量流體為衡算基準(zhǔn)，則對(duì)確定的系統(tǒng)即可列出機(jī)械能衡算方程：列出上表中各項(xiàng)計(jì)算公式：實(shí)驗(yàn)二伯努利實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)試驗(yàn)導(dǎo)管內(nèi)徑 當(dāng)流量增大到某一數(shù)據(jù)值后，示蹤劑（紅墨水）一進(jìn)入試驗(yàn)導(dǎo)管，立即被分散呈煙霧狀，這時(shí)標(biāo)明流體的流型已進(jìn)入湍流區(qū)域。(2)實(shí)驗(yàn)前，先對(duì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，作好流量標(biāo)定曲線。三、實(shí)驗(yàn)裝置雷諾實(shí)驗(yàn)裝置主要由穩(wěn)壓溢流水槽、試驗(yàn)導(dǎo)管和轉(zhuǎn)子流量計(jì)等部分組成，如圖11所示。本實(shí)驗(yàn)的目的，是通過雷諾實(shí)驗(yàn)裝置，觀察流體流動(dòng)過程的不同流型及其轉(zhuǎn)變過程，測(cè)定流型轉(zhuǎn)變時(shí)的臨界雷諾數(shù)。1883年雷諾（Reynolds）首先在實(shí)驗(yàn)裝置中觀察到實(shí)際流體的流動(dòng)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(dāng)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(gè)不穩(wěn)定過渡區(qū)域，因此，臨界雷諾數(shù)測(cè)定值和流型的轉(zhuǎn)變?cè)谝欢ǔ潭壬鲜芤恍┎惶憾ǖ钠渌蛩氐挠绊?。將適量示蹤劑（紅墨水）加入貯瓶?jī)?nèi)備用，并排盡貯瓶與針頭之間管路內(nèi)的空氣。這時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)的流體的流型逐步由層流向湍流過渡。實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)，加深對(duì)流體流動(dòng)過程基本原理的理解。 s1； ΣHf—流動(dòng)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(jì)時(shí)稱量測(cè)定之。(3)試驗(yàn)過程中需根據(jù)測(cè)壓管量程范圍，確定最小和最大流量。 非流動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能分布及其轉(zhuǎn)換(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄水溫密度各測(cè)試點(diǎn)的靜壓頭各測(cè)試點(diǎn)的靜壓強(qiáng)T/℃ρ/kg靜壓頭pA/ρgmmmmHf（1B）/mmHf（1C）/mm(2)驗(yàn)證流動(dòng)流體的機(jī)械能衡算方程實(shí)驗(yàn)三當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，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(shí)驗(yàn)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)。孔板流量計(jì)的讀數(shù)申另一倒置U形水柱壓差計(jì)顯示。 管路流體阻力實(shí)驗(yàn)裝置流程1循環(huán)水泵；2．光滑試驗(yàn)管3．粗糙試驗(yàn)管4．?dāng)U大與縮小試驗(yàn)管；5．孔板流量計(jì)；6．閥門；；．作為試驗(yàn)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(yàn)管路系統(tǒng)，由下而上依次流經(jīng)各種流體阻力試驗(yàn)管，最后流入高位排氣水槽。待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，先將試驗(yàn)導(dǎo)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(yàn)導(dǎo)管的入口調(diào)節(jié)閥。當(dāng)壓差計(jì)中的水柱高度居于標(biāo)尺中間部位時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥組中的放空閥。（4）當(dāng)需改換測(cè)試部位時(shí)，只需將轉(zhuǎn)換閥組由一組旋塞切換為另一組旋塞。（2）若實(shí)驗(yàn)裝置放置不用時(shí)，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(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，并提供給用戶在選擇和使用泵時(shí)參考。（2）若泵的輸送系統(tǒng)中安裝有經(jīng)過標(biāo)定的流量計(jì)時(shí)，泵的流量也可由流量計(jì)測(cè)定。 （7）這時(shí)得到的泵的總效率除了泵的效率外，還包括傳動(dòng)效率和電機(jī)的效率。 通常，離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測(cè)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(shí)驗(yàn)儀流程圖壓出導(dǎo)管沿程裝有壓力表、調(diào)節(jié)閥和孔板流量計(jì)。啟動(dòng)前，先確認(rèn)泵出口調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，變壓器調(diào)回零點(diǎn)，然后合閘接通電源。（這時(shí)要接好循環(huán)水槽的自來水源）。 mm mmm33．實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理實(shí)驗(yàn)五套管換熱器液——液熱交換實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)原理冷熱流體通過固體壁所進(jìn)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(duì)流傳熱一導(dǎo)熱一對(duì)流傳熱三個(gè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得a、m、n數(shù)值后，則傳熱膜系數(shù)即可由該式計(jì)算。則流體被冷卻時(shí)，α值可按下列公式求算；將熱電偶冷接點(diǎn)插入冰水中，蓋嚴(yán)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(cè)定各點(diǎn)溫度。五、實(shí)驗(yàn)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(duì)數(shù)，使之線性化，即lgNu=mlgRe+lgA因此，可將Nu和Re實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直接在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上進(jìn)行標(biāo)繪，由實(shí)驗(yàn)曲線的斜率和截距估計(jì)參數(shù)A和m，或者用最小二乘法進(jìn)行線性回歸，估計(jì)參數(shù)A和m。并以精餾柱的利用系數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)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(jì)算。m3d為精餾柱的內(nèi)徑，m。三、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)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(yàn)液進(jìn)料和釜液出料采用平衡穩(wěn)壓裝置。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和預(yù)試驗(yàn)步驟：（1）將配制好的試驗(yàn)液1000ml，分別加入再沸器和穩(wěn)壓料液罐。打開進(jìn)料閥，?h1左右。關(guān)鍵在于冷卻水的流量要控制適當(dāng)，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(shí)驗(yàn)序號(hào)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(shí)傳遞的特征。 (kg水／m２．s) (3)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解液液萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。2．液液萃取塔的操作萃取塔在開車時(shí)，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(fù)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(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的連續(xù)相流率。振動(dòng)式萃取塔，又稱往復(fù)振動(dòng)篩板塔，是一種效率比較高的液液萃取設(shè)備。b．振動(dòng)篩板塔的振幅可通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，頻率可通過電壓調(diào)節(jié)