化工基础实验指导书.doc

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1、《化工基础实验指导书》实验一伯努利方程实验一、实验目的1．通过实验静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和伯努利方程。2．通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。（测定文氏管的孔流系数Cv）3．观察流体流经收缩、扩大管段时，各截面上静压之关系。二、实验原理流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以相互转化。在没有摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过的各截面上的机械能总和是相等的；在有摩擦没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为

2、摩擦损失。机械能可用测压管中液柱的高度来表示。取任意两测试点，列出能量衡算式：（1-1）式中，Z1，Z2——两测试点距基准面的高度；u1，u2——两点的流速；——两点的阻力损失。对于水平测试管，Z1=Z2，则（1-2）（1）有阻力损失情况下，若u1=u2，则P2

3、读数R来确定；三、实验装置装置如图：一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验管上取有不同的测试点。水的流量由入口阀和出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。图1-1伯努利方程实验装置图四、实验步骤1．向水箱注入清洁的水至2/3左右。2．检查出口阀和入口阀是否关闭。（正确为关闭）3．接通电源，按电源开关启动水泵后，立即打开入口阀到120L/h，让水充满测试管并排尽管内的空气（包括测压管内）。（为什么？）4．缓慢打开出口阀，使各点的测压液柱控制在标尺范围内（约2/3的高度），稳定后，记录各

4、测压管的读数。5．逐步调节入口阀和出口阀，改变管道内的流量，仔细观察不同导管截面处产生的不同静压强变化规律，测取若干点流量下，动能与压能的变化规律并加以计算。6．实验结束，关入口阀后，马上关电源按钮。清理现场，填写实验记录。五、实验数据处理1.实验记录序号流量（L/h）hA（cm）hB（cm）hC（cm）hD（cm）hE（cm）116021203804405202.数据处理序号流量（m3/s）ReCv12345将Cv~Re关系标绘在半对数坐标纸上。*根据，求得雷诺数，其中d取对应的d0值。*六、实验注意

5、事项1．严禁泵在无液体状态下运转。2．必须将管中存在的气体排净。七、思考题1．如果C截面变得更小，那么hC会如何变化？2．孔流系数Cv与哪些因素有关？3.关闭入口阀，各测压管内液位是否相同，为什么？实验二传热系数的测定一、实验目的1．掌握列管换热器传热系数的测定。2．通过实验确定流速对传热系数的影响。二、实验原理热流体在列管热交换器的管内流过，而冷流体在管外流过（逆流），通过固体壁面传递热量。穿热过程由热流体对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷流体的对流传热。热流体的热量：（J/S）传热速率：（

6、J/S）式中：，，所以，传热系数（W/m2.K）三、实验装置图6-1传热系数实验装置简图四、实验步骤1.打开进水阀门，控制水流量在200L/h。2.启动气源气泵后，马上打开进气阀，控制空气流量在25m3/h。3.接上电源，按绿钮开启加热电源，待控温仪上温度（120℃左右）稳定后（约5~10分钟），进行实验测定，记下各流量及温度读数。4.测定传热系数K时，在维持水流量不变的情况下，改变空气流量，测定组数据。5.实验结束，按红钮关闭加热电源，继续通空气和水（5分钟），直至空气出口温度低于50℃，关闭水和空气

7、调节阀后，马上关闭空气和电源。切断总电源，排尽管道中的积水，作好清洁工作，填写使用记录。五、实验数据处理1.数据记录序号热流体（空气）冷流体（水）空气流量（m3/h）温度（℃）水流量（L/h）温度（℃）T1T2t1t212345注：内管为不锈钢，管径，测试长度l=1000mm，管数20根，管外测传热总面积0.62m22.数据处理序号q（W）（℃）K（W/m2.℃）K平均（W/m2.℃）12345六、实验注意事项1.控温仪上的表键严禁触摸！2.气源不可在0流量下工作，应用旁路阀来调节。3.停止实验时，必须

8、先停热电源，待管内热水被冷却后，再停止通冷水。4.加热时以设定120℃为宜，不得大于130℃。5.实验用的加热空气，温度达100℃以上时要注意安全！七、思考题：1.本实验中你是如何判断系统达到稳定状态？2.流体流量对K有影响，问空气与水的流量哪个对K影响较大，为什么？实验三传热膜系数实验一、实验目的1.通过实验掌握传热膜系数的测定方法，并分析影响的因素。2.掌握确定传热膜系数准数关联式中的系数C和指数m、n的方法。3.通过实验提高对关联式的