Q-化学化工试验教学中心-云南大学.PPT

化工基础实验教案 化工实验室 2007年3月 目 录 1.液体流量测定与流量计校验 2.柏努利试验 3.流体流动型态及临界雷诺数的测定 4.离心泵物性曲线的测定 5.套管换热器液一液交换系数及膜系数的测定 6.裸管与绝热管的传热实验 7.填料塔液侧传质膜系数的测定 8.反应精馏制取乙酸乙酯 液体流量测定与流量计校验 姚瑰妮 一、目的要求 流体流量的测定，包括不可压缩流体和可压缩流体两大类。 孔板流量计和转子流量计，既可用于测量不可压缩流体，也可用于压缩液体。 对制作的流量计必须经过校验，标定出流量曲线或者求出具体的计算式。 本实验采用自制的孔板流量计和文丘里流量计测定液体流量，用直接容量法进行标定；同时，测定流量系数与雷诺数之间的关系，并比较两种流量计的阻力损失。 通过实验可学习到液体流量的测定方法，流量计的使用方法，也有助于巩固所学的流量知识。 二、实验方法及简要步骤 首先开电动机，再打开出水阀，控制一定流量并达到稳定后，读取各压差计的示数，紧接着把出水管切换到烧杯内，同时按秒表计时。达一定时间后，将水再切换至排水槽，仔细测量烧杯中水的体积并根据体积和时间计算出体积流量和流速。 改变流量重复上述操作，在允许流量最大范围内，测取8组数据。 三、实验注意事项 出水阀开启时一定要缓慢，以防压差计中指示液被冲走；实验做完后先关出水阀再关电动机； 管道和压差计连接管内不能有气泡，否则影响测量准确度，一旦有气泡，一定设法要排除后，才能进行测量； 标定流量计时，最好由小流量到大流量，再由大流量到小流量，重复两次，取其平均值； 流量尽可能取大点，以使雷诺数能达到流量系数成定值的区域。 四、思考题 从实验结果绘制的 关系曲线或 关系曲线中，可以得什么结论？ 试分析讨论孔板流量计和文丘里流量计的优缺点和适用范围？ 柏努利试验 韦群燕 一、实验目的 用柏努利试验仪，实验观察不可压缩体在导管内流动时的各种形式机械的相互转化现象，并验证机械能衡算方程（柏努利方程）。 通过实验，加深对流体流动过程基础本原理的理解。 二、实验原理 不可压缩流体的机械能衡算方程，可根据以下情况进行简化： 当流体为理想液体时，可简化为 该式即为柏努利（Bernoulli）方程。 当液体流经的系统为一水平装置的管道时，则可简化为 ： 当流体处于静止状态时，则又可简化为流体静力学基本方程 ： 三、实验步骤 实验前，先缓慢开启进水阀，将水充满稳压溢流水槽，并保持有适量溢流水流出，使槽内液面平稳不变，设法排尽设备内的空气泡。 关闭试验导管出口调节阀，观察和测量液体处于静止状态下各测试点（A、B和C三点）的压强。 开启试验导管出口调节阀，观察比较液体在流动情况下的各测试点的压头变化。 缓慢开启试验导管的出品调节阀，测量流体在不同流量下的各测试点的静压头、冲压头和损失压头。 实验完毕，关水及收拾实验台。 实验报告须验证伯努利方程及静力学方程。 四、实验注意事项 实验前一定要将试验导管和测压管中的空气泡排除干净，否则会干扰实验现象和测量的准确性。 开启进水阀向稳压水槽注水，或开关试验导管出口调节阀时，一定要缓慢地调节开启程度，并随时注意设备内的变化。 试验过程中需根据测压管量程范围，确定最小和最大流量。 为了便于观察测压管的液柱高度，可在临实验测定前，向各测压管滴入几滴红墨水。 流体流动型态及临界雷诺数的测定 一、目的要求 实际观察流体在管内作层流、湍流流动时的流动型态，并观察流体流动时的速度分布规律。 确立雷诺数与流动型态之间的关系，并测出临界雷诺数的大小。 二、实验方法及简要步骤 实验前，先用自来水充满稳压溢流水槽，将适量示踪剂加入贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。 用放风阀放去流量计内的空气，再少许开启转子流量计后的调节阀，将流量调至最小值，以便观察稳定的流型，再精细调节示踪剂管路阀至能观察到一条平直到蓝色细流为止。 缓慢地逐渐增大调节阀大开度，使水的流速平稳地增大。直至实验导管内直线流动地蓝色细流开始发生波动时，记下水的流量和温度，以供计算下临界雷诺数值。 继续缓慢地增加调节阀开度，使水流量平稳地增加至示踪剂一进入实验导管，立即被分散呈烟雾状，这时表面流体地流型已进入湍流区域，记下水的流量和温度数据，以供计算上临界雷诺数值。这样实验操作需反复进行数次（5～6次），以取得较为准确得实验数据。 三、实验注意事项 蓝墨水的注射速度应与主体流速相近（略低些为宜），因此，随着流速低增大，需相应地调节蓝墨水注射流量，才能取得较好地实验效果。 稳压水槽保持少量溢流即可，不可过大，以免液面剧烈波动而影响测试数据。 在实验过程中，应随时注意稳压水槽地溢流水量。随着操作流量地变化，相应调节自来水给水量，防止稳压槽内