成都理工化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間，用容器接取一定水量。用稱量或量取體積的方法測(cè)定水的體積流率（這時(shí)要接好循環(huán)水槽的自來(lái)水水源）。(2)從壓強(qiáng)表和真空表上讀取壓強(qiáng)和真空度的數(shù)值。(3)記取孔板流量計(jì)的壓差計(jì)讀數(shù)。(4)從電壓表和電流表上讀取電壓和電流值。在泵的全部流量范圍內(nèi)，可分成810組數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)先將泵出口調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，再將調(diào)壓變壓器調(diào)回零點(diǎn)，最后再切斷電源。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理1．基本參數(shù)(1)離心泵流 量： Vs = L/min揚(yáng) 程： He = m H2O功 率： N = w轉(zhuǎn) 速： n = r/min2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，可參考下表進(jìn)行記錄。 實(shí) 驗(yàn) 序 號(hào)12345678水 溫， T/ ℃水的密度， ρ/ kg m – 3表 壓 強(qiáng)， PB / Pa真 空 度， PA/ Pa電 壓， U / V電 流， I / A3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理(1)參考下表將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理：n=2800r/min實(shí) 驗(yàn) 序 號(hào)12345流 量， L/min 揚(yáng) 程， He / m實(shí)際消耗功率， N/W總的效率， η /%a將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理結(jié)果標(biāo)繪成離心泵的特性曲線,并給出計(jì)算式例。，判斷較為合適的工作范圍六、思考題1．為什么流量越大，入口處真空度讀數(shù)越大，出口處壓力表讀數(shù)越??？3． 你對(duì)離心泵的操作，如先充液，密封啟動(dòng)，在高效區(qū)操作如何理解？4．離心泵啟動(dòng)和關(guān)閉之前，為何要關(guān)閉出口閥？實(shí)驗(yàn)三 套管換熱器液液熱交換系數(shù)及膜系數(shù)測(cè)定 同組實(shí)驗(yàn)同學(xué)： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?． 加深對(duì)傳熱過(guò)程基本原理的理解；2． 了解傳熱過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究方法。二、實(shí)驗(yàn)原理冷熱流體通過(guò)固體壁所進(jìn)行的熱交換過(guò)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熱流體。熱交換過(guò)程即給熱導(dǎo)熱給熱三個(gè)串聯(lián)過(guò)程組成。 若熱流體在套管換熱器的管內(nèi)流過(guò)，而冷流體在管外流過(guò)，設(shè)備兩端測(cè)試點(diǎn)上的溫度如圖所示。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表示： （1）就整個(gè)熱交換而言，有傳熱速率基本方程經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理，得計(jì)算式 （2） （3）平均溫度差可按下式計(jì)算： （4）由（1）和（2）聯(lián)立，可得傳熱總系數(shù)計(jì)算式： （5）就固體壁面兩側(cè)的給熱過(guò)程來(lái)說(shuō)，給熱速率基本方程為： （6）根據(jù)熱交換兩端的邊界條件，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可得管內(nèi)給熱過(guò)程的速率計(jì)算式： （7）熱流體與管內(nèi)面之間的平均溫度差可按下式計(jì)算： （8）由（1）和（7）聯(lián)立可得管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的計(jì)算式： （9）同理可得到管外給熱過(guò)程的傳熱膜系數(shù)的公式。 流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流時(shí)，傳熱膜系數(shù)α與各項(xiàng)影響因素（管內(nèi)徑、流速、流體密度、流體黏度、定亞比熱容和流體導(dǎo)熱系數(shù)）之間的關(guān)系可關(guān)聯(lián)成如下準(zhǔn)數(shù)式：上式中系數(shù)a和指數(shù)m,n的具體數(shù)值需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定，則傳熱膜系數(shù)可由上式計(jì)算。例如：當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)，則流體被冷卻時(shí)，a值可按下式計(jì)算：流體被加熱時(shí)，a值可按下式計(jì)算：當(dāng)流體在套管環(huán)隙內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)，上列各式中d用當(dāng)量直徑de替代即可。各項(xiàng)物性常數(shù)均取流體進(jìn)出口平均溫度下的數(shù)值。圖1 套管熱交換器兩端測(cè)試點(diǎn)的溫度三、實(shí)驗(yàn)裝置及流程 3．．冷水閥門四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（1）向恒溫循環(huán)水槽中灌入蒸餾水或軟水，直至溢流管有水溢出為止。（2）開(kāi)啟并調(diào)節(jié)通往高位穩(wěn)壓水槽的自來(lái)水閥門，使槽內(nèi)充滿水，并由溢流管有水流出。（3）將冰碎成細(xì)粒，放入冷阱中并摻入少許蒸餾水，使之成粥狀。將熱電偶冷接觸點(diǎn)插入冰水中，蓋嚴(yán)蓋子。（4）將恒溫水槽的溫度定為55℃，啟動(dòng)恒溫水槽的電熱器，等溫度到達(dá)后即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。（5）實(shí)驗(yàn)前需要準(zhǔn)備好熱水轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量標(biāo)定曲線和熱電偶分度表。實(shí)驗(yàn)操作步驟1．開(kāi)啟冷水閥門，測(cè)定冷水流量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持恒定。2．啟動(dòng)循環(huán)水泵，開(kāi)啟并調(diào)節(jié)熱水閥門使流量在60~250Lh1范圍內(nèi)選取若干流量值（一般不少于6組數(shù)據(jù)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定。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(guò)開(kāi)關(guān)依次測(cè)定各點(diǎn)溫度。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）．開(kāi)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。停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先停熱電器，待熱交換器管內(nèi)存留熱水被冷卻后，再停水泵并停止通冷水。（2）．啟動(dòng)恒溫水槽的電熱器之前，必須先啟動(dòng)循環(huán)泵使水流動(dòng)。（3）．在啟動(dòng)循環(huán)泵之前，必須先將熱水調(diào)節(jié)閥門關(guān)閉，待泵運(yùn)行正常后，再徐徐開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥。（4）．每改變一次熱水流量，一定要等傳熱過(guò)程穩(wěn)定之后，才能測(cè)數(shù)據(jù)。每測(cè)一組數(shù)據(jù)最好多重復(fù)幾次。當(dāng)流量和各點(diǎn)溫度數(shù)值恒定后，表明過(guò)程已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1．測(cè)定套管換熱器的傳熱總系數(shù)K五、實(shí)驗(yàn)記錄1．記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)(1)內(nèi)管基本參數(shù)：外徑： d= mm； 壁厚：δ= mm； 測(cè)試段長(zhǎng)：L= mm(2)套管基本參數(shù)：外徑：d’= mm； 壁厚：δ’= mm；(3)流體流通的橫截面積內(nèi)管橫截面積：S= 環(huán)隙橫截面積：S’= (4)熱交換面積：內(nèi)管內(nèi)壁表面積：AW=內(nèi)管外壁表面積：AW’=平均熱交換面積：A=2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號(hào)熱水流量溫度備注測(cè)試截面Ⅰ測(cè)試截面ⅡmsT1TW1T1’T2TW2T2’kgs1℃℃℃℃℃℃12345673．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理(1)總傳熱系數(shù)序號(hào)管內(nèi)流速液體間溫度差傳熱速率總傳熱系數(shù)備注uΔT1ΔT2ΔTmQKms1KKKWWm2K11234567列出上表各項(xiàng)計(jì)算公式。實(shí)驗(yàn)四、填料塔液相傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定 同組實(shí)驗(yàn)同學(xué)： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模何帐莻髻|(zhì)過(guò)程的重要操作，應(yīng)用非常廣泛。為強(qiáng)化吸收過(guò)程，必須研究傳質(zhì)過(guò)程的控制步驟，測(cè)定傳質(zhì)膜系數(shù)和總傳質(zhì)系數(shù)。