化工基础试验大纲.doc

化工基础实验大纲 　(一)课程介绍 化工基础实验属工程实验范畴，以解决复杂的实际问题和工程问题为对象。让学生经过数学模型法和因次分析法指导下的实验研究，对实际过程的模拟和合理简化，能够归纳和概括出经验方程以及绘制出相关曲线关系，了解研究复杂问题的思路和解决复杂问题的途径，旨在提高综合能力。 化工基础实验内容分为三个层面：基础实验；综合和设计型实验。基础实验是根据一定的理论机理，在实验设备上由学生独立完成。综合型实验则依据若干教学单元的理论综合进行操作。设计型实验由学生按照题目范围独立设计实验内容，并完成实验。目前化工基础可开出9个实验。 化工基础实验采用分组循环操作，要求学生必须预习实验教材，遵守实验纪律，认真规范操作，仔细观察实验现象，如实记录实验数据，并写出完整的实验报告。实验报告内容包括：实验名称，实验内容，实验原理，实验流程及装置，必要的实验步骤，原始数据记录，实验结果，结果分析和讨论。 （二）使用教材 1、武汉大学主编，《化学工程基础》，高等教育出版社，2001.6第一版。 2、武汉大学、兰州大学、复旦大学等校编著，《化学工程基础实验》，高等教育出版社，2005.6第一版。 3、山西大学化工基础实验室编，《化学工程基础实验建议》 （三）考核要求 鉴于化工基础实验的特点和实际情况，化工基础实验一般只进行考核而不单独考试，考核内容为实验报告、实验操作及实验态度以及笔试，实验报告占课程成绩的5%，实验操作及实验态度占课程成绩的5%，笔试纳入理论教学考试之中占课程成绩的10%，前两项成绩由实验课指导老师给定，后一项与理论教学考试一并给定。 （四）实验内容 实验编号及名称：实验一 气体流量计的校核 实验学时：4学时 实验目的：了解湿式气体流量计、细管流量计、转子流量计的结构、计量原理和性能，熟悉其流量校正的方法和工作曲线的绘制。 实验类型：基础实验 实验内容：湿式气体流量计、细管流量计、转子流量计是工业生产中常用的流量计。湿式气体流量计用来测量气体的累积流量，细管流量计、转子流量是利用流体通过锐孔板（或环隙）的节流作用，使流体的流速增大，压强减小，造成前后产生压强差，而测量流体流量的一种方法。细管流量计、转子流量计前后的压强差随流体流量大小发生变化，作为流量测量的依据。该实验运用气体流量测量实验装置（本实验室安装），以空气为介质校正。 实验编号及名称：实验二 导管中流体流动型态的观察 实验学时：4学时 实验目的：通过以水为介质的管路流动实验，了解雷诺实验装置及操作方法；加深理解各种因素对流体流动型态的影响，学习雷诺准数的测定方法。 实验类型：基础实验 实验内容：一般认为Re2000时为层流；Re4000时为湍流；2000Re4000时为过度流，流体流动型态介于层流和湍流之间。 本实验利用玻璃导管中的墨水线的流动形状来推断水流的流动型态。 在一定导管条件下，首先测定水的温度（确定水的密度和粘度）。然后逐渐改变导管中的水流（改变流速）将会改变Re数值。当墨水线为一直线时，水流为层流；当墨水现为波形时为过度流。当墨水线激烈骚动时为湍流。 实验编号及名称：实验三 流体管路阻力的测定 实验学时：4学时 实验目的：通过以水为介质的管路流动实验，了解液体的流动情况，掌握流体管路流动阻力测定方法，绘制阻力系数关系曲线，回归经验公式。 实验类型：基础实验 实验内容：流体在管道内流动时，流体内存在粘性剪应力和涡流，引起压力损失。压力损失包括流体流经直管阻力及局部阻力。该实验是利用流体力学综合实验装置（清华大学华教教学仪器厂制造），以水为介质，在管道中改变流量，观察水的质点依次呈直线、弯曲线、紊乱线三种状态，并用所测的流量、管径、及当时温度下的密度和粘度，计算出相应的雷诺系数。利用阻力测定装置，分别测定水在不同相对粗糙度圆管内的流动阻力。 实验编号及名称：实验四 离心泵性能的测定 实验学时：4学时 实验目的：了解离心泵的结构和性能，熟悉其特性参数间的关系和工作曲线的绘制。 实验类型：基础实验 实验内容：离心泵是生产中应用最广泛的一种流体输送设备，其特性参数主要包括流量Q ,扬程He,功率N和效率η等，这些参数之间有着一定的关系。在一定转速下，He、N和η都随着输送液体的流量Q的变化而发生变化。该实验运用流体流动综合实验装置（清华大学华教教学仪器厂制造），以水为介质测定不同流量下离心泵的扬程、功率、效率的变化，绘制其特性工作曲线。 实验编号及名称：实验五 液-液对流传热系数的测定 实验学时：4学时 实验目的：了解套管式换热器的结构、传热原理和特点，测定热水与冷水在套管式换热器逆流操作条件下的总传热系数。运用科学方法确定努塞尔数Nu与雷诺数Re之间的关系并获得经验公式。 实验类型：基础实验 实验内容：传热过程分为传导传热、对流传热和辐射传热