化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容

化工原理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識李玉化工與能源學(xué)院化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!部分化工原理實(shí)驗(yàn)簡介

課程簡介

化工原理實(shí)驗(yàn)是一門以化工單元操作過程原理和設(shè)備為主要內(nèi)容，以處理工程問題的實(shí)驗(yàn)研究方法為特色的實(shí)踐性課程。

化工原理實(shí)驗(yàn)不同于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，具有典型的工程實(shí)踐特點(diǎn)，其實(shí)驗(yàn)設(shè)備、工藝流程、操作條件和參數(shù)變量，都接近于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。研究問題的方法是用工程的觀點(diǎn)去分析、觀察和處理數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直接用于或指導(dǎo)工程計(jì)算和設(shè)計(jì)。

化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!課程特點(diǎn)

1、單獨(dú)設(shè)課，必修，12學(xué)時(shí)，0.5個(gè)學(xué)分。

2、具有明顯的工程特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的較大，且操作點(diǎn)較多，比較接近工程實(shí)際，可是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獲得一些化工操作的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的工程概念?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

1、驗(yàn)證、鞏固、加深理解有關(guān)理論：提高利用基本理論、分析解決化工實(shí)際問題的能力。

2、熟悉實(shí)驗(yàn)流程、設(shè)備以及儀器儀表的原理和使用方法：基本掌握化工實(shí)驗(yàn)的基本技能。

3、正確對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，總結(jié)出規(guī)律：學(xué)習(xí)處理數(shù)據(jù)的方法，培養(yǎng)化工實(shí)驗(yàn)的研究能力。

4、通過實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們初步建立基本的工程概念。

化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!完成基本實(shí)驗(yàn)步驟：

預(yù)習(xí)：（以大班為單位）

課堂集體預(yù)習(xí)：了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、設(shè)備流程、操作步驟和注意事項(xiàng)。

現(xiàn)場分班預(yù)習(xí)：（以小班為單位）現(xiàn)場弄清楚流程、操作、所測取的數(shù)據(jù)及方法，并預(yù)分工。實(shí)驗(yàn)操作：（以小組為單位）

1、實(shí)驗(yàn)前的提問檢查：筆試（提問分，7）

2、操作：組長按預(yù)分工情況對組員合理分工，按預(yù)定方案分組操作。（操作分，5分）

3、數(shù)據(jù)檢測：不符合規(guī)律的要求重做。（實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，2）化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式封皮：見實(shí)驗(yàn)報(bào)告封皮-阻力紙張要求：優(yōu)質(zhì)稿紙或B5打印紙

化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式

2、實(shí)驗(yàn)原理以集體預(yù)習(xí)時(shí)教師講的為準(zhǔn)。（照抄扣分）化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式

4、計(jì)算示例

每位同學(xué)選擇一組數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)不能重復(fù)，利用公式或原理，手算出結(jié)果。即原始數(shù)據(jù)——公式/原理——結(jié)果5、結(jié)果表示：三種方法：表格、坐標(biāo)圖、回歸（不要求）化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所做出的最后判斷,得出的結(jié)論要從實(shí)際出發(fā),要有理論根據(jù).化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!3．總成績：

每個(gè)實(shí)驗(yàn)打出分?jǐn)?shù)，F(xiàn)=F現(xiàn)場

+F報(bào)告

最后按實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均，即為最終成績：

F=F（現(xiàn)場+報(bào)告）/n化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!表格

如Re=duρ/μ=4ｑρ/πdμ

1．表頭：項(xiàng)目用符號表示，并標(biāo)注單位，如P/Pa，h/mm2．?dāng)?shù)字要注意有效數(shù)字：有效數(shù)字4位即可。No.X1單位X2單位中間計(jì)算值Y1單位、數(shù)量級Y2單位、數(shù)量級備注123化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!實(shí)驗(yàn)結(jié)果的兩種表示方式

坐標(biāo)圖分為直角坐標(biāo)、半對數(shù)坐標(biāo)、雙對數(shù)坐標(biāo)

作圖原則：既要保證按預(yù)定準(zhǔn)確度從圖上標(biāo)出數(shù)值，又要使全部數(shù)據(jù)大體均勻分布在整個(gè)圖面上。習(xí)慣上常以橫坐標(biāo)表示自變量，縱坐標(biāo)表示因變量。盡量使標(biāo)繪在圖紙上的圖線越簡單越好，最好為一條直線。

化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!坐標(biāo)圖

2、雙對數(shù)坐標(biāo)

是由兩個(gè)均以對數(shù)標(biāo)度的坐標(biāo)軸構(gòu)成的。一般適用于冪函數(shù)方程，如：y=axb

用雙對數(shù)坐標(biāo)表示則成一條直線。兩邊取對數(shù)，則得：logy=loga+blogx

令Y=logy,A=loga,X=logx

則Y=A+bX

原點(diǎn)可以選擇10，102，103，104······，具體情況具體分析。實(shí)驗(yàn)1流體流動(dòng)阻力的測定，實(shí)驗(yàn)2離心泵特性曲線的測定，實(shí)驗(yàn)5傳熱測定實(shí)驗(yàn)要求用雙對數(shù)坐標(biāo)。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!坐標(biāo)圖3、半對數(shù)坐標(biāo)：

半對數(shù)坐標(biāo)系是按以下方法制成的：一個(gè)軸的標(biāo)度按均勻分度，另一個(gè)軸的標(biāo)度是對數(shù)標(biāo)度。一般適用于指數(shù)函數(shù)方程，如y=abx

兩邊取對數(shù)，則得：logy=loga+xlogb

令Y=logy,A=loga,B=logb

則Y=A+BX

實(shí)驗(yàn)3：流量計(jì)的標(biāo)定要求用半對數(shù)坐標(biāo)化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!坐標(biāo)圖

特別注意，使用對數(shù)坐標(biāo)時(shí)應(yīng)明確的是：

（1）標(biāo)在對數(shù)坐標(biāo)紙上的數(shù)值是真數(shù)，而不是對數(shù)；（2）由于log1=0，故普通坐標(biāo)紙上x=0處的垂線（即軸線），在對數(shù)坐標(biāo)紙上則為x=1處的直線；（3）由于0.001，0.1，1，10，100，……等的距離相等。因此，即使數(shù)據(jù)范圍很大（幾個(gè)數(shù)量級），這種坐標(biāo)紙還可以容納得下。這是采用雙對數(shù)坐標(biāo)紙的優(yōu)點(diǎn)之一?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!誤差分析的應(yīng)用

誤差分析理論不但用于計(jì)算測量結(jié)果的誤差，確定實(shí)驗(yàn)的精度，同時(shí)由誤差分析可以找到誤差的主要來源及每一個(gè)因素所引起的誤差大小，從而可以改進(jìn)研究方法和實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)前，也可根據(jù)這些概念選用實(shí)驗(yàn)方案和使用儀表。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!一、誤差的分類絕對誤差：

它是測量值x與真值x0之間的差值，可表示為

δ=

x-x0

一般真值很難測出，所以往往用殘差V=x-xp表示。根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可將誤差分為：偶然誤差系統(tǒng)誤差粗大誤差。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

如測量工具A測試xA=100mm的長度時(shí)，其極限誤差為0.1mm；而另一種測量工具B測試xB=10mm的長度時(shí)，其極限誤差為0.05mm.

若按絕對誤差，則B由于A，但若比較其相對誤差則，

SA=δA/xA=0.1/100=0.1%SB=δB/xB=0.05/10=0.5%

則前一種測試，準(zhǔn)確度更高。因此，在進(jìn)行一種測試時(shí)，既要考慮測試工具的精度，又要注意到被測量值的大小，只有兩者匹配才能減小測量結(jié)果的相對誤差。一、誤差的分類化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!二、直接測量中誤差的估計(jì)

1、有儀表精度等級直接測量值的誤差的估算：儀表的精度:所得測量值接近真實(shí)值的準(zhǔn)確程度.儀表的精度等級常用的有0.25，0.4，1.5，2.5，4.0等，它們都用一個(gè)小圈印在儀表面板上。圈內(nèi)的數(shù)字既代表相對誤差，也表示儀表的精度等級。若某儀表為s級，說明該儀表在出廠時(shí)規(guī)定的條件下，此儀表的最大引用誤差不會(huì)超過s%。若儀表的測量點(diǎn)為X測，則該儀表在X測的示值誤差應(yīng)為：絕對誤差：δ=滿量程×s%

相對誤差：ε=δ最大/X測由此可見X測越接近滿量程，其準(zhǔn)確度越高。一般情況下，取

X測=滿量程×3/4化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!（1）長度誤差估算

如在實(shí)驗(yàn)流體流動(dòng)阻力的測定中,要測定液位的高度，高度的單位為mm，那么其最大讀數(shù)誤差=

0.5

mm在讀取高度的過程中要讀兩次讀數(shù)，所以

ε=0.5×2/X測=1/X測若ε≤1%，那么X測≥100mm化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!（3）壓差計(jì)讀數(shù)誤差估算

Ｕ形管壓差計(jì)每一小格代表10

Pa,則最大讀數(shù)誤差=

5Pa，則ε=5×2/△P=10/△P若ε≤1%，那么△P≥1000Pa化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!1、誤差傳遞的一般公式

（1）將上式中的微分換成差分表示，則有：（2）其極限誤差為：

（3）化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!2、誤差均分原則

在設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)測試裝置時(shí)，若要求間接測量值的相對誤差≤，又知其系數(shù)，因此可以求出相對誤差間的關(guān)系，例如：式中n1，n2，n3為系數(shù)。

假設(shè)：，各直接測量值的相對誤差相等。

則有：此即為誤差均分原則?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!四、和、差誤差的計(jì)算

1、和、差的絕對誤差設(shè)函數(shù)形式

y=x1+2x2-x3由可知此函數(shù)的絕對誤差為

由于x1、x2、x3可正可負(fù)，故函數(shù)的最大絕對誤差為化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!時(shí)間安排

2012安全環(huán)科化原實(shí)驗(yàn)安排.doc

12-13學(xué)年第1學(xué)期各專業(yè)課表.doc化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：

基本實(shí)驗(yàn)：這部分實(shí)驗(yàn)有學(xué)生自己動(dòng)手操作，測取數(shù)據(jù)。

兩類：演示實(shí)驗(yàn)、基本實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)：目的是將課堂教學(xué)中提到的公式和概念，通過實(shí)驗(yàn)使之形象化和具體化，以加深同學(xué)們對抽象公式和概念的理解?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!完成基本實(shí)驗(yàn)步驟：

實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

要按時(shí)上交，并按學(xué)號排整齊。（不按時(shí)要扣分）下一個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)之前總結(jié)?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

不能按照講義上的死搬照抄，具體實(shí)驗(yàn)，具體分析。（照抄扣分）如：實(shí)驗(yàn)一：流體流動(dòng)阻力的測定中實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩毫私獠⒄莆樟鹘?jīng)直觀和管件引起的壓降（阻力損失）及阻力系數(shù)的變化規(guī)律。但實(shí)驗(yàn)裝置是分為三種情況設(shè)計(jì)的，即流體流經(jīng)直管和閥門、直管和彎頭、直管和突縮引起的阻力損失，每個(gè)組作的情況是不同的，所以不能照抄講義。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式

3、流程圖

通過流程圖可以了解我們是采用什么樣的方法以及利用什么儀器、儀表來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康??？闪私饬黧w的走向。（1）、按合適的比例畫出流程示意圖。用稿紙時(shí)，線條不能與稿紙橫線重疊，可用白紙或稿紙的背面。（2）、要用序號列出主要的儀器、設(shè)備。（3）、流程描述：即用箭頭將操作步驟表示出來化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫格式

6、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論：

（1）從理論上對實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行分析和解釋,說明其必然性；（2）對實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象進(jìn)行討論;

(3)分析誤差的大小以及產(chǎn)生的原因，如何提高測量精度;

(4)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果在生產(chǎn)實(shí)踐中的價(jià)值和意義;

(5)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出進(jìn)一步的研究方向或?qū)?shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法等提出改進(jìn)意見?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!五、單個(gè)實(shí)驗(yàn)成績評定單個(gè)成績（100）=實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場成績（40）+實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績（60）

1．現(xiàn)場成績（40）

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場（40）=紀(jì)律（5）+預(yù)習(xí)報(bào)告（5）+筆試考察（10）+操作（15）+實(shí)驗(yàn)質(zhì)量（5）2．實(shí)驗(yàn)報(bào)告（60）

實(shí)驗(yàn)報(bào)告（60）=原理（10）+流程成圖（10）+計(jì)算示例（10）+結(jié)果表示（10）+分析（10）+整潔度（10）

整潔度指報(bào)告整體情況，包括封皮、條理、思路、整潔及裝訂等多方面考察?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!第二部分:實(shí)驗(yàn)結(jié)果的兩種表示方式

表格分橫表和豎表，本實(shí)驗(yàn)要求用豎表。在列表時(shí)，應(yīng)包括記錄表和結(jié)果綜合表兩部分。記錄表部分包括原始數(shù)據(jù)記錄表、中間和最終計(jì)算結(jié)果記錄表。原始記錄表應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前擬就，包括序號、各測量點(diǎn)的讀數(shù)，當(dāng)時(shí)大氣壓力和溫度條件。計(jì)算結(jié)果綜合表也應(yīng)包括序號、必要的中間運(yùn)算結(jié)果和最終結(jié)果。它們應(yīng)按先后次序順序列出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合表反映變量間的依從關(guān)系，表達(dá)實(shí)驗(yàn)過程中得出的結(jié)論。該表應(yīng)簡明扼要，只包括所研究變量之間的關(guān)系。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!表格3．?dāng)?shù)字較大或較小時(shí)應(yīng)當(dāng)用科學(xué)計(jì)數(shù)法；將階數(shù)寫在表頭，如51000=5.100×104

，表格中填寫5.100，而在表頭中應(yīng)注明×10-4。再如：0.0003246，表格中應(yīng)填寫3.246，而在表頭中應(yīng)注明×104。

4．對實(shí)驗(yàn)中的常數(shù)項(xiàng)，例如管長、管徑應(yīng)在表格上方注明，而不能寫在表頭中。

5、數(shù)據(jù)要求：同一行代表同一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，同一列中數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)應(yīng)照齊。化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!坐標(biāo)圖

兩個(gè)軸的標(biāo)度按均勻分度。一般情況下符合線形關(guān)系的函數(shù)可采用，也可用于標(biāo)繪常見的曲線關(guān)系，如：圓、拋物線、雙曲線等。1、直角坐標(biāo)化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!雙對數(shù)坐標(biāo)

在下列情況下，建議用雙對數(shù)坐標(biāo)：（1）所研究的函數(shù)y和自變量x均發(fā)生了幾個(gè)數(shù)量級的變化；（2）需要將曲線開始部分劃分成展開的形式；（3）需要將某種曲線函數(shù)關(guān)系變換為直線函數(shù)關(guān)系?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!半對數(shù)坐標(biāo)

在下列情況下，建議用半對數(shù)坐標(biāo)：（1）變量之一在所研究的范圍內(nèi)發(fā)生了幾個(gè)數(shù)量級的變化；（2）在自變量由零開始逐漸增大的初始階段，當(dāng)自變量少許變化會(huì)引起因變量極大變化時(shí)。此時(shí)，用半對數(shù)坐標(biāo)，曲線最大變化的范圍可伸長，使圖形輪廓清楚；（3）需要將某種曲線函數(shù)關(guān)系變換為直線函數(shù)關(guān)系?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!第三部分：誤差計(jì)算

科學(xué)是從測量開始的，對自然界各種現(xiàn)象的定量研究，都需要借助與實(shí)驗(yàn)和測量手段。但由于認(rèn)識水平和數(shù)據(jù)處理本身的限制，測量值和真值并不一致，這就是誤差。誤差理論是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。這里只闡述那些與我們實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果有關(guān)的的一些概念和方法。

誤差是指測量值和真值之差。偏差是指測量值與平均值之差。在測量次數(shù)足夠多時(shí)，誤差與偏差很接近。習(xí)慣上，常將兩者混用?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!一、誤差的分類：

按表達(dá)方式分為三類：絕對誤差相對誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差（均方根誤差）化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!一、誤差的分類相對誤差：

是指絕對誤差δ和真值x0的比值，即ε=δ/x0

但誤差較小時(shí)，可近似等于δ/x

。通常用百分?jǐn)?shù)來表示。

絕對誤差和相對誤差都可用來判斷測試的準(zhǔn)確程度，但在比較不同類量或同類量但不同值下的測試情況，相對誤差較為有用?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!一、誤差的分類

標(biāo)準(zhǔn)誤差（均方根誤差）

：

方差的大小反映的是各個(gè)測量值對其平均值的分散程度。值越小，說明是小的誤差占優(yōu)勢，精度愈高?；ぴ韺?shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!2、無儀表精度等級直接測量值的誤差的估算

最大讀數(shù)誤差：

δ最大=最小刻度的一半長度、重量、時(shí)間數(shù)顯儀表

δ最大=最小顯示數(shù)字×5

如溫度數(shù)顯儀表0.1℃，其最小刻度為1℃，則最大讀數(shù)誤差為0.5℃；功率顯示儀表0.01KW，其最小刻度為0.1KW，則最大讀數(shù)誤差為0.05KW；化工原理實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容共47頁，您現(xiàn)