化工原理實(shí)驗(yàn)上冊(cè) 知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 歸納 華東理工大學(xué) 華理 實(shí)驗(yàn)考試適用

8、吸收（氣液）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定填料吸收塔氣液傳質(zhì)系數(shù)，考察氣體流量、吸收劑流量和溫度的變化對(duì)吸收效果和傳質(zhì)系數(shù)的影響。

1、要求熟悉填料吸收塔的基本結(jié)構(gòu)、裝置流程和正常的水力學(xué)操作狀況；

收集塔壁附近的液體

空氣穿越丙酮，使其溶解在液膜（液體在填料表面形成），溶解過程放熱，所以低溫，高壓。2、了解工業(yè)常用散堆填料和規(guī)整填料的基本性能；

填料分類：散堆填料（拉西環(huán)、階梯環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍形、環(huán)矩鞍）

規(guī)整填料（孔板波紋填料、絲網(wǎng)波紋填料

填料的作用：增大汽液接觸面積；增大汽液接觸面的湍動(dòng)程度。填料性能評(píng)價(jià)指標(biāo)：比表面積↑、空隙率↑、壓降↓

3、掌握并分析吸收劑的三要素（流量、溫度、組成）對(duì)吸收效果的影響規(guī)律高流量G，低溫，低濃度，有利！

4、規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定傳質(zhì)系數(shù)并分析判斷傳質(zhì)阻力的控制步驟。

9、精餾（液液）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在全回流操作條件下測(cè)定精餾塔的全塔效率，在部分回流的情況下連續(xù)操作，分離乙醇體積濃度為15%的乙醇水混合液，要求獲得500mL合格的塔頂流出產(chǎn)品（乙醇體積濃度大于93%），塔釜排出的殘液中乙醇體積濃度要小于2%。1、要求熟悉板式塔的基本結(jié)構(gòu)、裝置流程和正常的水力學(xué)操作狀況；

總體逆流，板上錯(cuò)流。避免漏液，液泛。

利用液相中不同組分揮發(fā)度不同。物料守恒，能量守恒，氣液復(fù)合

精餾操作穩(wěn)定的因素主要有回流比；塔頂溫度、壓力；進(jìn)料溫度，組分組成；塔底再沸器回流溫度，組分組成；整體塔的塔板數(shù)；中間循環(huán)回流及抽出物料等等，但最主要因素有下面幾點(diǎn)：（1）．物料平衡的影響和制約

在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產(chǎn)品的穩(wěn)定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩(wěn)態(tài)操作的必要條件。通常由塔底液位來(lái)控制精餾塔的物料平衡。（2）、塔頂回流的影響

回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產(chǎn)中經(jīng)常用回流比來(lái)調(diào)節(jié)、控制產(chǎn)品的質(zhì)量（3）．進(jìn)料熱狀況的影響

當(dāng)進(jìn)料狀況（xF和q）發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)改變進(jìn)料位置，并及時(shí)調(diào)節(jié)回流比R。一般精餾塔常設(shè)幾個(gè)進(jìn)料位置，以適應(yīng)生產(chǎn)中進(jìn)料狀況，保證在精餾塔的適宜位置進(jìn)料。（4）．塔釜溫度的影響

釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中，只有保持規(guī)定的釜溫，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。（5）．操作壓力的影響

在精餾操作中，常常規(guī)定了操作壓力的調(diào)節(jié)范圍。塔壓波動(dòng)過大，就會(huì)破壞全塔的氣液平衡和物料平衡，使產(chǎn)品達(dá)不到所要求的質(zhì)量。2、了解工業(yè)常用塔板的基本性能；

3、分析判斷影響精餾塔正常操作和分離能力的各種因素并掌握相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法，

物料不平衡：a、塔頂采出率D/F過大：釜溫合格，頂溫上升---》不變T，減小D，加大W和Fb、塔底采出率W/F過大：釜溫下降，頂溫合格》不變回流量，加大D，加大T分離能力不夠：塔頂溫度升高，塔底溫度降低。調(diào)節(jié)方法：加大回流比R。4、了解靈敏板溫度和塔釜壓力作為操作和控制參數(shù)的重要作用；

對(duì)于物料不平衡和分離能力不夠造成的產(chǎn)品不合格現(xiàn)象，可早期通過靈敏板溫度的變化得到預(yù)測(cè)。因?yàn)橹卸嗡�板分離度大。

突變：回流比(能量)緩變：采出率（物質(zhì)）

壓降反應(yīng)塔內(nèi)氣液兩相的流體力學(xué)狀況。P大，液泛，P小，漏液。增大回流比R=L/D：D-,T↑-L+D↑5、掌握精餾塔效率的測(cè)定方法。

測(cè)定全回流總板效率要測(cè)定塔頂濃度和塔底濃度，分別在塔頂回流液處、塔底處取樣；同時(shí)還應(yīng)已知相平衡關(guān)系，全塔實(shí)際板數(shù)。

部分回流單板效率要測(cè)定yn、yn+1、xn；分別取第n塊塔板上下汽相樣及第n塊板降液管內(nèi)的液樣；同時(shí)還應(yīng)已知相平衡關(guān)系。10、萃�。ㄒ阂海�

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定振動(dòng)篩板萃取塔在不同振動(dòng)頻率下的傳質(zhì)單元高度。

1、要求熟悉萃取塔的基本結(jié)構(gòu)、裝置流程和正常的操作狀況；安全：接通電源前關(guān)調(diào)速器、泵。物料衡算通過界面恒定來(lái)調(diào)控。

液液萃取設(shè)備的特點(diǎn)：液液系統(tǒng)比重差小，界面張力小導(dǎo)致強(qiáng)化過程的慣性力不大，分散的兩相分離困難，因此需要外加能量以及分層空間。362S45xCxD1FxF1加料磁力泵2水槽3煤油槽4轉(zhuǎn)子流量計(jì)5振動(dòng)篩板塔6振動(dòng)泵

2、掌握萃取過程分散相和連續(xù)相的選擇原則，

分散相的選擇：流量大；不潤(rùn)濕設(shè)備；成本高，易燃；表面張力正系統(tǒng)，選擇傳質(zhì)方向從分散相到連續(xù)相的。

直流調(diào)速電源---油。泵---水。

3、掌握萃取塔的操作和測(cè)定傳質(zhì)單元高度的方法；

萃取塔的操作萃取塔在開車時(shí)，應(yīng)首先將連續(xù)相注滿塔中，然后開啟分散相，分散相必須經(jīng)凝聚后才能自塔內(nèi)排出。

NA=KymxAxC

4、分析外加能量對(duì)液液相傳質(zhì)效果以及塔的通量的影響規(guī)律。

合適的外加能量：有利于液滴分散，提高相際接觸面積，有利于傳質(zhì)。

過量的外加能量：軸向混合增加，且液滴尺寸過小，內(nèi)循環(huán)消失，傳質(zhì)系數(shù)下降，不利于傳質(zhì)。易發(fā)生液泛。

在連續(xù)逆流萃取操作中，萃取塔的通量取決于連續(xù)相的流速，其上限為最小的分散相液滴處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的連續(xù)相速度。這時(shí)塔剛處于液泛點(diǎn)。

往復(fù)振動(dòng)篩板塔外加能量大小的標(biāo)志是振幅與振動(dòng)頻率的乘積。Af。

11、干燥(固液)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在一定的操作條件下，測(cè)定變色硅膠的干燥速率曲線。1、要求了解流化床干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)備的流程和工作原理；

如果先開電熱器，產(chǎn)生的熱量如果沒有鼓風(fēng)機(jī)吹，將會(huì)使設(shè)備燒壞。

2、掌握干燥過程各階段的特征和影響干燥速率的各種因素，了解測(cè)定干燥速率的工程意義；預(yù)熱段：物料在預(yù)熱段中，含水率略有下降，溫度則升至濕球溫度tW

恒速：該段物料水分不斷汽化，含水率不斷下降，物料表面始終保持為濕球溫度tW。

干燥速率與空氣的溫度濕度氣速、流動(dòng)方式及物料表面水分的汽化速率有關(guān)。應(yīng)減小干燥面積，提高空氣傳給物料的總熱量。

降速：物料內(nèi)部水分移動(dòng)到表面的速度趕不上表面水分的氣化速率。

干燥速率受物料本身的形狀，結(jié)構(gòu)大小等影響，與外部干燥條件無(wú)關(guān)。

研究干燥速率曲線,可以據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段,防止被干燥物開裂等不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。

3、規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定變色硅膠的干燥曲線并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要處理獲得干燥速率曲線。

進(jìn)口溫度：在同一濕度下，t1上升，則相對(duì)濕度↑，有利于干燥。有利于干燥：增加進(jìn)口溫度，增加空氣流量，增加接觸面積。放大到工業(yè)：1、設(shè)備相似、2、戒指了條件相似、3、物系相同

干燥曲線的意義：1據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段，防止被干燥物的開裂等。

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量綱分析法

量綱分析法是通過將變量組合成無(wú)量綱數(shù)群，從而減少實(shí)驗(yàn)自變量的個(gè)數(shù)，大幅度地減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，不需要對(duì)過程機(jī)理有深刻全面的了解�？梢杂搔卸ɡ砑右宰C明。缺點(diǎn)是降低的工作量有限、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用僅限于實(shí)驗(yàn)范圍，無(wú)法分析各種變量對(duì)過程的影響。過程分解與合成法

將一個(gè)復(fù)雜的過程分解為聯(lián)系較少或相對(duì)獨(dú)立的子過程，再聯(lián)系起來(lái)。優(yōu)點(diǎn)是從簡(jiǎn)到繁，先局部后整體，大幅減少試驗(yàn)次數(shù)。n^a+n^b缺點(diǎn)是子過程的最優(yōu)不等于整個(gè)過程的最優(yōu)。

數(shù)據(jù)處理：列表法、圖示法（座標(biāo)分度比例的確定）、數(shù)學(xué)函數(shù)法。誤差：系統(tǒng)誤差（一起、環(huán)境）、隨機(jī)誤差（不可控、肉眼，波動(dòng)）、過失誤差

壓力：液柱式壓力計(jì)：U型（倒U型）液柱壓力計(jì)、單管液柱壓力計(jì)、傾斜式壓力計(jì)優(yōu)：精度高

彈簧式壓力計(jì)：彈簧管、膜式微壓計(jì)、波紋管式優(yōu)：范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便宜。缺：受溫度影響。電氣式壓力計(jì)：快速變化的。穩(wěn)定：3/4不穩(wěn)定：1/32/3

溫度：接觸式：熱膨脹（玻璃液體、桿式精度不高）、熱電偶、熱電阻非接觸式：熱輻射式高溫計(jì)流量：速度式流量計(jì)：孔板和文丘利流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(小流量)、渦輪流量計(jì)。粘度高：耙式體積式流量計(jì)：濕式氣體流量計(jì)、皂膜流量計(jì)（氣體，小流量）質(zhì)量式流量計(jì)：直接式，補(bǔ)償式。不受壓強(qiáng)、溫度、粘度等影響。

流體流動(dòng)阻力摩擦系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在管壁相對(duì)粗糙度ε/d一定時(shí)，測(cè)定流體流經(jīng)直管的摩擦阻力，確定摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系：測(cè)定流體流經(jīng)閥門或彎頭及其它管件時(shí)的局部阻力系數(shù)ξ。

要求掌握用因次分析法處理管路阻力問題的實(shí)驗(yàn)研究方法，并規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定λ和Re；流量閥門開度流速流量計(jì)ΔP：2個(gè)壓差計(jì)密度：溫度計(jì)

再配上變頻器、水槽、泵、閥門、管件等組建成以下循環(huán)管路。

duPu2Plu2計(jì)算：u=q/ARe=得Rehf=得ζ得λ與hf同理h","p":{"h":離心泵特性曲線的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定一定轉(zhuǎn)速下的離心泵特性曲線泵的特性是指泵在一定轉(zhuǎn)速下，其揚(yáng)程、功率、效率與流量關(guān)系。要求熟悉離心泵的結(jié)構(gòu)并掌握其操作方法；

液體注滿泵殼，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體在離心力作用下產(chǎn)生高速度，告訴液體經(jīng)過逐漸擴(kuò)大的泵殼通道，動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭。

1、離心泵啟動(dòng)前為什么要先灌水排氣？答：為了防止打不上水、即氣縛現(xiàn)象發(fā)生。

2、啟動(dòng)泵前為什么要先關(guān)閉出口閥，待啟動(dòng)后，再逐漸開大？而停泵時(shí)，也要先關(guān)閉出口閥？

答：防止電機(jī)過載。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的輸出功率等于泵的軸功率N。根據(jù)離心泵特性曲線，當(dāng)Q=0時(shí)N最小，電動(dòng)機(jī)輸

出功率也最小，不易被燒壞。而停泵時(shí)，使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護(hù)底閥的作用。

3、啟動(dòng)離心泵時(shí)，為什么先要按下功率表分流開關(guān)綠色按鈕？答：為了保護(hù)功率表。

4、離心泵特性曲線測(cè)定過程中Q=0點(diǎn)不可丟，為什么？答：Q=0點(diǎn)是始點(diǎn)，它反映了初始狀態(tài)。

5、離心泵流量增大時(shí)，壓力表與真空表的數(shù)值如何變化？為什么？

答：流量越大，入口處真空表的讀數(shù)越大，而出口處壓強(qiáng)表的讀數(shù)越小。流量越大，需要推動(dòng)力即水池面上的大氣壓

強(qiáng)與泵入口處真空度之間的壓強(qiáng)差就越大。大氣壓不變，入口處壓強(qiáng)就應(yīng)該越小，而真空度越大，出口處壓強(qiáng)表的讀數(shù)變小。

6、為什么調(diào)節(jié)離心泵的出口閥門可調(diào)節(jié)其流量？這種方法有什么優(yōu)缺點(diǎn)？是否還有其它方法調(diào)節(jié)泵的流量？

答：調(diào)節(jié)出口閥門開度，實(shí)際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點(diǎn)，可以調(diào)節(jié)其流量。這種方法優(yōu)點(diǎn)是方便、快捷、流量可以連續(xù)變化，缺點(diǎn)是閥門關(guān)小時(shí)，增大流動(dòng)阻力，多消耗一部分能量、不很經(jīng)濟(jì)。也可以改變泵的轉(zhuǎn)速、減少葉輪直徑，生產(chǎn)上很少采用。

7、什么情況下會(huì)出現(xiàn)“汽蝕”現(xiàn)象？

答：當(dāng)泵的高度過高，使泵內(nèi)壓力低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的

剝蝕現(xiàn)象。

8、離心泵應(yīng)選擇在高效率區(qū)操作，你對(duì)此如何理解？

答：離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點(diǎn)，通常稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。離心泵在設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)工作最經(jīng)濟(jì)，由于種種因素，離心泵

往往不可能正好在最佳工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，一般只能規(guī)定一個(gè)工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)。

9、離心泵在其進(jìn)口管上安裝調(diào)節(jié)閥門是否合理？為什么？

答：不合理，因?yàn)樗畯乃�池或水箱輸送到水泵靠的是液面上的大氣壓與泵入口處真空度產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，將水從水箱壓

入泵體，在進(jìn)口管安裝閥門，無(wú)疑增大這一段管路的阻力，而使流體無(wú)足夠的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)這一流動(dòng)過程。

10、為什么在離心泵進(jìn)口管下安裝底閥？從節(jié)能觀點(diǎn)看，底閥的裝設(shè)是否有利？你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？

答：底閥是單向止逆閥，水只能從水箱或水池抽到泵體，而絕不能從泵流回水箱，目的是保持泵內(nèi)始終充滿水，防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。從節(jié)能觀點(diǎn)看，底閥的裝設(shè)肯定產(chǎn)生阻力而耗能。既不耗能，又能防止水倒流，這是最好不過的了。

11、為什么停泵時(shí)，要先關(guān)閉出口閥，再關(guān)閉進(jìn)口閥？答：使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護(hù)底閥的作用

學(xué)會(huì)用直接實(shí)驗(yàn)法規(guī)劃實(shí)驗(yàn)并測(cè)定離心泵的特性曲線；

對(duì)泵的進(jìn)出口取1-1截面與2-2截面，建立機(jī)械能衡算式：

2u12u2P1P2+h1++He=+h2+(1)gg2g2g2P2P1u2u12∴He=(2)h2h1gg2g2g從方程式(2)可見，實(shí)驗(yàn)規(guī)劃方法是：

P1－——實(shí)驗(yàn)裝置中在泵的進(jìn)口管上裝有真空表；P2———實(shí)驗(yàn)裝置中在泵的出口管上裝有壓力表；ρ———和溫度有關(guān)，由溫度計(jì)測(cè)量流體溫度；η———由功率表計(jì)量電機(jī)輸入功率Pa；

u———管路中需安裝流量計(jì)，確定流體的流速u，

欲改變u需閥門控制；除以上儀表外，配上泵、變頻器、管件、閥門、水槽等部件組合成循環(huán)管路。

實(shí)驗(yàn)操作原理是：按照管路特性曲線和泵特性曲線的交點(diǎn)作為泵的工作點(diǎn)這原理，改變管路阻力可以通過調(diào)節(jié)閥門開度加以實(shí)現(xiàn)，使管路特性曲線上的工作點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，再將一系列移動(dòng)的工作點(diǎn)的軌跡連接起來(lái)，就是泵的揚(yáng)程曲線。

2P真P空u2-u12計(jì)算：He=g2g

Pe=HeQρgη=Pe/P軸

熟悉功率表的正確使用方法；

選擇-連接-讀數(shù)

掌握通過實(shí)驗(yàn)誤差分析確定直角坐標(biāo)分度比例的方法。為了得到理想的圖形，在已知量和并且使

，則

的誤差

與

的情況下，比例尺的取法應(yīng)使實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)”的邊長(zhǎng)為

，，

X軸的比例尺M(jìn)x為：1/ΔXmm，

過濾常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在恒壓操作條件下測(cè)定過濾常數(shù)K和qe。

要求掌握用數(shù)學(xué)模型法處理過濾問題的實(shí)驗(yàn)研究方法，過濾問題的處理方法

(1)過濾操作是非定態(tài)操作，但由于濾餅厚度變化緩慢，可視為擬定態(tài)過程。

(2)過濾操作阻力大，流體通過顆粒床層是一種極慢流動(dòng)，視為爬流，阻力損失取決于顆粒表面積。數(shù)學(xué)模型的步驟

Ⅰ將復(fù)雜的真實(shí)過程簡(jiǎn)化成易于用數(shù)學(xué)方程式表達(dá)的物理模型；Ⅱ?qū)λ�得的物理模型進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，即建立數(shù)學(xué)模型；Ⅲ通過實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)學(xué)模型的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)并測(cè)定模型參數(shù)。過濾問題的數(shù)學(xué)模型方法

將流體通過真實(shí)的濾餅床層的復(fù)雜過程簡(jiǎn)化為流體通過一組平行管束的簡(jiǎn)單過程，后者一組平行管束即為簡(jiǎn)化了的物理模型，并假設(shè)前后二者：比表面積a相等；空隙率相等。

1qq12q1(qq1)eKK

并規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定過濾常數(shù)K和qe；

t：計(jì)算機(jī)采集q：清液體積數(shù)K：需要恒定壓力

步驟：1、安裝過濾器（底座，支撐板（孔面朝下），濾布（先潤(rùn)濕）濾框，分布板，蓋板，螺母）2、先把壓力調(diào)到最大，開物料泵，均勻后測(cè)波美度(1.02%-1.04%)，檢查濾液放盡閥是否關(guān)閉。3、打開軟件，輸入。。。一個(gè)同學(xué)操作計(jì)算機(jī)（一有濾液就按），一個(gè)同學(xué)放氣3次，然后一個(gè)同學(xué)調(diào)節(jié)壓力，恒壓后再按一下鼠標(biāo)。

掌握用最小二乘法和作圖法求取過濾常數(shù)的方法；熟悉過濾設(shè)備的一般構(gòu)造。

1、過濾剛開始時(shí)，為什么濾液經(jīng)常是渾濁的？

答：因?yàn)閯傞_始的時(shí)候?yàn)V布沒有固體附著，所以空隙較大，渾濁液會(huì)通過濾布，從而濾液是渾濁的。當(dāng)一段時(shí)間后，待過濾液體中的固體會(huì)填滿濾布上的空隙從而使固體顆粒不能通過濾布，此時(shí)的液體就會(huì)變得清澈。

2、在恒定過濾中，初始階段為什么不采取恒定操作？

答：因?yàn)閯傞_始時(shí)要生成濾餅，等濾餅有一定厚度之后才能開始等壓過濾。

3、恒壓過濾時(shí)，隨著過濾時(shí)間的增加，過濾速率如何變化？

答：因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，濾餅不斷變厚致使阻力逐漸增加，因而過濾速率逐漸變小。

4、如果濾液的粘度比較大，你考慮用什么方法改善過濾速率？答：（1）使用助濾劑，改善濾餅特性；（2）加熱濾漿，降低濾液粘度；（3）使用絮凝劑，改變顆粒聚集狀態(tài)；（4）限制濾餅厚度，降低過濾阻力、5、恒壓過濾時(shí),欲增加過濾速率,可行的措施有哪些?

A.添加助濾劑B.控制過濾溫度C.選擇合適的過濾介質(zhì)D.控制濾餅厚度

6、當(dāng)操作壓強(qiáng)增大一倍時(shí)，其K值是否也增大一倍，是得到同樣的過濾量時(shí)，其過濾時(shí)間是否縮短一半？

答：不是的，dv/dθ=A2ΔP/μrv(v+ve),dv/dθ是代表過濾速率，它隨著過濾的進(jìn)行，它是一個(gè)逐漸減少的過程，雖然ΔP增大一倍，表面上是時(shí)間減少一倍，但過濾速率減少，所以過濾得到相同的濾液，所需的時(shí)間不是原來(lái)的一半，比一半要多。

流體對(duì)流給熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定飽和水蒸汽和冷水在套管換熱器中對(duì)流傳熱管內(nèi)、管外的對(duì)流給熱系數(shù)αi和αo；測(cè)定總傳熱系數(shù)K。要求掌握用因次分析法處理流體對(duì)流傳熱問題、用過程分解與合成的方法解決整個(gè)傳熱過程問題的實(shí)驗(yàn)方法，并規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定α1、α0和K，qc----空氣流量計(jì)1個(gè)；

t1、t2-----冷流體進(jìn)、出口溫度計(jì)2個(gè)；T-----水蒸汽溫度計(jì)1個(gè)；

tw上、tw下-----上壁溫、下壁溫?zé)犭娕紲囟扔?jì)2個(gè)；P---裝1個(gè)壓力表；實(shí)驗(yàn)步驟：

流程：蒸汽發(fā)生爐電加熱板產(chǎn)生蒸汽，通過管道輸送到套管換熱器，進(jìn)入套管殼層，進(jìn)行熱交換產(chǎn)生冷凝液沿銅管管壁流回蒸汽發(fā)生爐。冷空氣通過氣源，經(jīng)過流量計(jì)（旁路，出去的多進(jìn)來(lái)的就少），送到換熱器底部（t1），熱交換后到頂層（t2）。水蒸氣溫度設(shè)定為105℃，由溫控儀控制。測(cè)壁溫的2個(gè)熱電偶溫度計(jì)在銅管表面。一共5個(gè)溫度。t2穩(wěn)定5分鐘后采集一組。

配上套管換熱器、蒸汽發(fā)生爐、疏水器、閥門管路、涼水塔系統(tǒng)組成如下實(shí)驗(yàn)裝置。

通過作圖和（或）最小二乘法求取努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re和普蘭特準(zhǔn)數(shù)Pr之間的關(guān)系；了解并分析影響對(duì)流給熱系數(shù)的工程因素和強(qiáng)化傳熱的途徑，A流體的物理性質(zhì)：密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度D、流體的相態(tài)變化B引起對(duì)流的原因：自然、強(qiáng)制E、傳熱面的幾何尺寸C、流體的流動(dòng)形態(tài)層流比湍流小傳熱的阻力主要在邊界層

強(qiáng)化傳熱：1）增大傳熱面積A2）增大平均溫度差3）增大傳熱系數(shù)K計(jì)算：

熱量衡算式：Qqcccpc(t2t1)傳熱速率式：QKAtm

熱量衡算式：Qqcccpc(t2t1)傳熱速率式：QcAtmc其中：tmc

(Tt)(T2t1)其中：tm12

T1t2lnT2t1(tw上t2)(tw下t1)

tw上t2lntw下t1dducpf(,)Nua0RebPrc1、蒸汽和空氣進(jìn)入通道，在測(cè)K和α?xí)r為什么不同呢？

答：因?yàn)樵跍y(cè)給熱系數(shù)K時(shí)僅考慮間壁一側(cè)的傳熱，而傳熱系數(shù)α則考慮了從熱流體到冷流體的整個(gè)傳熱過程。2、走向改變：影響平均溫差

3、蒸汽冷凝時(shí)有不凝性氣體：a、不凝氣在換熱器占據(jù)部分換熱面積，導(dǎo)致蒸汽冷凝量達(dá)不到期望值，降低傳熱系數(shù)，造成冷卻水的浪費(fèi)。B、增大了系統(tǒng)消耗：由于系統(tǒng)是自控的。C、長(zhǎng)期的話會(huì)破壞設(shè)備

4、壁溫接近于傳熱系數(shù)較大側(cè)流體（空氣ac）的溫度，因?yàn)樵搨?cè)的溫度對(duì)傳熱壁的影響更大（a大則熱阻�。�

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