【正文】 表二中。 雷諾和伯努利方程綜合實(shí)驗(yàn)臺 9. 實(shí)驗(yàn)粗管 14回水管 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1． 驗(yàn)證靜壓原理：啟動電泵，關(guān)閉給水閥，此時(shí)能量方程試驗(yàn)管上各個(gè)測壓管的液柱高度相同，因管內(nèi)的水不流動沒有流動損失，因此靜水頭的連線為一平行基準(zhǔn)線的水平線，即在靜止不可壓縮均勻重力流體中，任意點(diǎn)單位重量的位勢能和壓力勢能之和（總勢能）保持不變，測點(diǎn)的高度和測點(diǎn)位置的前后無關(guān)，記下四組數(shù)據(jù)于表二的最下方格中。掌握流動流體中各種能量和壓頭的概念及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，和直接測量流量的方法。重復(fù)三次，即可算出下臨界雷諾數(shù)。緩慢開啟閥門7，使玻璃管中水穩(wěn)定流動，并開啟紅色閥門9，使紅色水以微小流速在玻璃管內(nèi)流動，呈層流狀態(tài)。如果將出口閥門繼續(xù)開大，出現(xiàn)流體質(zhì)點(diǎn)的橫向脈動，使紅色線完全擴(kuò)散與自來水混合，此時(shí)流體的流動狀態(tài)微紊流運(yùn)動。此時(shí)，在流速較小而粘性較大和慣性力較小的情況下運(yùn)動，為層流運(yùn)動。在實(shí)驗(yàn)過程中，保持水箱中的水位恒定，即水頭H不變。式中：A—管路的橫截面積； d—管路直徑；V—流速； ν—水的粘度。 了解流量計(jì)校核的方法；掌握直接測量流量的方法。5. 愛護(hù)儀器,注意安全,水,電,煤氣,藥品要節(jié)約使用.6. 保持實(shí)驗(yàn)室整潔,廢品,廢物丟入垃圾箱內(nèi).7. 實(shí)驗(yàn)完畢記錄數(shù)據(jù)須經(jīng)教師審查簽字,做好清潔工作,恢復(fù)儀器設(shè)備原狀,關(guān)好門窗,和檢查水,電,氣源是否關(guān)好,方可離開實(shí)驗(yàn)室.實(shí)驗(yàn)一 流體流動形態(tài)的觀察與測定一、目的和要求 建立“層流和湍流兩種流動形態(tài)和層流時(shí)導(dǎo)管中流速分布”的感性知識。儀器設(shè)備發(fā)生故障嚴(yán)禁擅自處理，應(yīng)立即報(bào)告教師。2. 實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真預(yù)習(xí)，作好預(yù)習(xí)報(bào)告，經(jīng)教師提問通過后，方可準(zhǔn)予參加實(shí)驗(yàn)。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，應(yīng)避免單純填寫表格的方式，而應(yīng)由學(xué)生自行撰寫成文，內(nèi)容大致包括：1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚?)實(shí)驗(yàn)裝置；3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理；4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論。為使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)有嚴(yán)肅的態(tài)度，嚴(yán)格的要求和嚴(yán)密的作風(fēng)，我們推薦典型的實(shí)驗(yàn)程序如下：(1)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和有關(guān)參考資料，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?2)，摸清實(shí)驗(yàn)流程,測試點(diǎn)，操作控制點(diǎn)，此外還需了解所使用的檢測儀器、儀表。三、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法通過實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程，此過程應(yīng)包括：(1)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備；(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；(3)正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；(4)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。熟悉并掌握化工中典型設(shè)備的操作了解有關(guān)影響操作的參數(shù)，能在現(xiàn)在設(shè)備中完成指定的工藝要求。(2)對于特定的工程問題，在缺乏數(shù)據(jù)的情況下，學(xué)會如何組織實(shí)驗(yàn)以及取得必要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。二、基本要求實(shí)驗(yàn)研究方法及數(shù)據(jù)處理(1)掌握處理化學(xué)工程問題的兩種基本實(shí)驗(yàn)研究方法。因?yàn)樵趯W(xué)術(shù)工作中這種主動的、獨(dú)立的、創(chuàng)新的精神非?？少F，因?yàn)橥ㄟ^活躍的探討，錯(cuò)誤的可以得到糾正，片面的可以得到補(bǔ)充，表面的可以導(dǎo)向深入。希望學(xué)生能運(yùn)用自己已學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識及實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對實(shí)驗(yàn)提出自己的見解?；ぴ韺?shí)驗(yàn)全過程可以分成以下步驟；明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?；了解?shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)裝置；按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)觀察和記錄；整理數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告?；み^程由很多單元過程和設(shè)備所組成，學(xué)生應(yīng)該運(yùn)用理論去指導(dǎo)并且能夠獨(dú)立進(jìn)行化工單元的操作，應(yīng)能在現(xiàn)有設(shè)備中完成指定的任務(wù)，并預(yù)測某些參數(shù)的變化對過程的影響。通過化工原理實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)習(xí)化工原理課程，讓學(xué)生明白每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的、理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)他們科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力?；ぴ碚n程向我們展示了一系列化工生產(chǎn)過程中特有的現(xiàn)象和規(guī)律，介紹了化工設(shè)備的特點(diǎn)和性能。工程實(shí)驗(yàn)的困難在于變量多, 涉及的物料千變?nèi)f化, 設(shè)備大小懸殊, 實(shí)驗(yàn)工作量之大之難是可想而知的。后者面對的是基礎(chǔ)科學(xué), 采用的方法是理論的, 嚴(yán)密的, 處理的對象通常是簡單的, 基本的甚至是理想的, 而工程實(shí)驗(yàn)面對的是復(fù)雜的實(shí)際問題和工程問題。目 錄前言實(shí)驗(yàn)一 流體流動形態(tài)的觀察與測定…………………………………… 1實(shí)驗(yàn)二 伯努利方程實(shí)驗(yàn)與管子管件的認(rèn)識…………………………… 3實(shí)驗(yàn)三 管道阻力的測定………………………………………………… 7實(shí)驗(yàn)四 文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn) …………………………………………… 10實(shí)驗(yàn)五 離心泵性能的測定……………………………………………… 13實(shí)驗(yàn)六 傳熱實(shí)驗(yàn) ……………………………………………………… 17實(shí)驗(yàn)七 吸收實(shí)驗(yàn) ……………………………………………………… 21實(shí)驗(yàn)八 精餾實(shí)驗(yàn) ……………………………………………………… 25實(shí)驗(yàn)九 干燥實(shí)驗(yàn) ……………………………………………………… 32前 言 《現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)》課程是一門由幾個(gè)課程實(shí)驗(yàn)組成的實(shí)驗(yàn)課程，其中包括化學(xué)工程基礎(chǔ)的課程實(shí)驗(yàn)，又成為化工原理課程實(shí)驗(yàn)，即化工原理實(shí)驗(yàn)?！?現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)》 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書第二版材料化學(xué)、化學(xué)化工類專業(yè)李艷莉 編佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 2010年06 月 摘 要 本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書主要介紹流體力學(xué)、傳熱、吸收、精餾等九個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、操作方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法。實(shí)驗(yàn)通過自循環(huán)離心泵特性曲線測定實(shí)驗(yàn)臺、雷諾和伯努利方程綜合實(shí)驗(yàn)臺、流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺、篩板精餾實(shí)驗(yàn)裝置、流化床干燥實(shí)驗(yàn)裝置、填料吸收裝置實(shí)驗(yàn)裝置、列管換熱器等七臺實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)工程基礎(chǔ)課程。一、化工原理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程實(shí)驗(yàn)范疇, 它不同于基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)。對象不同, 實(shí)驗(yàn)研究方法也必然不同。開設(shè)化工原理實(shí)驗(yàn)課，對學(xué)生是培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊环N有效措施。這些內(nèi)容對多數(shù)學(xué)生來說是比較生疏的，為使學(xué)生能學(xué)好這些內(nèi)容，化工原理實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生直接觀察到某些生動的現(xiàn)象，直接檢驗(yàn)?zāi)承┲匾睦碚摵鸵?guī)律，直接測取某些設(shè)備的性能參數(shù)。此外，化工原理實(shí)驗(yàn)的另一目的是理論聯(lián)系實(shí)際?；ぴ韺?shí)驗(yàn)通過流體力學(xué)、傳熱、吸收、精餾等九個(gè)實(shí)驗(yàn)測定，使學(xué)生掌握化工設(shè)備的性能（自循環(huán)離心泵、篩板精餾、流化床干燥、填料吸收、列管換熱器），和化工過程（離心泵、雷諾和伯努利方程、流體力學(xué)、精餾、吸收、干燥、換熱）。每次實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、方案，并對實(shí)驗(yàn)步驟、報(bào)告書要求，都作了具體的說明。哪怕這種見解也眾所公認(rèn)的不同，哪怕這種見解并不成熟、并不全面，都應(yīng)得到鼓勵(lì)。所以同樣經(jīng)歷一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，各人所得的收獲可能有很大差別。一種是經(jīng)驗(yàn)的方法，即應(yīng)用因次論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃；另一種是半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法或數(shù)學(xué)模型方法，掌握如何規(guī)劃實(shí)驗(yàn)，去檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行?模型參數(shù)的估值。熟悉化工數(shù)據(jù)的基本測試技術(shù)其中包括操作參數(shù)(例如流量,溫度,壓強(qiáng)等)和設(shè)備特性參數(shù)(例如阻力參數(shù)，傳熱系數(shù),傳質(zhì)系數(shù)等)，特性曲線的測試方法。并能預(yù)測某些參數(shù)的變化對設(shè)備能力的影響，應(yīng)作何調(diào)整。以上四個(gè)方面是實(shí)驗(yàn)課的主要環(huán)節(jié)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是單純進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的觀點(diǎn)應(yīng)該改變。(3)預(yù)先組織好4~6人的實(shí)驗(yàn)小組，實(shí)驗(yàn)小組討論并擬訂實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)先作好分工,并寫出實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括：1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容；2)實(shí)驗(yàn)的基本原理及方案；3)實(shí)驗(yàn)裝置及流程圖；4)實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的布點(diǎn)；5)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)的記錄表格；預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審閱,獲準(zhǔn)后學(xué)生方能參加實(shí)驗(yàn)；(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，；(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,如果用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則學(xué)生還須有一組手算的計(jì)算示例；(6)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則1. 遵守紀(jì)律不遲到不早退，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)保持安靜，不大聲談笑，遵守實(shí)驗(yàn)室的一切規(guī)章制度，聽從教師指導(dǎo)。3. 實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格遵守儀器、設(shè)備，電路的操作規(guī)程不得擅自變更，操作前須經(jīng)教師檢查同意后方可接通電路和開車，操作中仔細(xì)觀察，如實(shí)記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。4. 實(shí)驗(yàn)后根據(jù)原始記錄，處理數(shù)據(jù)，分析問題及時(shí)作好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 確立“層流和湍流與Re之間有一定聯(lián)系”的概念。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容觀察液體在不同流動狀態(tài)時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律測定液體在圓管中流動時(shí)的下臨界雷諾數(shù)三、儀器、設(shè)備和材料雷諾和伯努利方程綜合實(shí)驗(yàn)臺 3. 溢流管 4. 電源 8. 墨針 9. 實(shí)驗(yàn)管 10. 調(diào)節(jié)閥 11. 接水箱 12. 量杯 13. 回水管 14實(shí)驗(yàn)桌 雷諾數(shù)，根據(jù)連續(xù)方程：AV=Q ， 流量Q用體積法測出，即在Δt時(shí)間內(nèi)流入計(jì)量水箱中流體的體積ΔV。四、實(shí)驗(yàn)原理流體在管道中流動，由兩種不同的流動狀態(tài)，其阻力性質(zhì)也不同。如果管路中出口閥門開啟較小，在管路中就有穩(wěn)定的平均速度v，微啟紅色水閥門，這是紅色水與自來水同步在管路中沿軸線向前流動，紅顏色水呈一條紅色直線，其流體質(zhì)點(diǎn)沒有垂直于主流方向的橫向運(yùn)動，紅色直線沒有與周圍的液體混雜，層次分明地在管路中流動。如果將出口閥門逐漸開大，管路中的紅色直線出現(xiàn)脈動，流體質(zhì)點(diǎn)還沒有出現(xiàn)相互交換的現(xiàn)象，流體的流動呈臨界狀態(tài)。五、實(shí)驗(yàn)步驟 準(zhǔn)備工作：將水箱充水至經(jīng)隔板溢流流出，將進(jìn)水閥門關(guān)小，繼續(xù)向水箱供水，以保持水位高度H不變。開大出口閥門7，使紅色水在玻璃管內(nèi)