化工原理实验讲义(doc 55页)deep.docx

化工原理理实验讲讲义化工与环环境学院院化学工工程与控控制系化化工原理理实验室室编写说明明近几年来来，本实实验室的的实验装装置中的的大部分分都进行行了更新新或改造造。过去去编写的的实验讲讲义已经经不能适适应目前前的状况况，兄弟弟院校的的相关实实验教程程也由于于装置、内内容、重重点等方方面的差差异而有有一定的的局限。所所以有必必要重新新编写一一本适用用的实验验讲义。这这有助于于提高实实验教学学质量，改改善教学学效果。本实验讲讲义的大大部分内内容，曾曾经以补补充讲义义电子版版的形式式提供给给20003和220044级两个个年级的的本科生生7000多名同同学试用用，取得得了比较较满意的的效果。此此次正式式交付印印刷，又又增补了了一些必必要的基基础知识识，各个个实验项项目的思思考题，以以及选修修实验项项目的内内容。第第一、第第二章由由毋俊生生执笔，其其余章节节由邓文文生，康康惠宝执执笔，全全书由刘刘文芳排排版编辑辑。本次次又根据据20111年更更换的设设备，对对流体阻阻力测定定、干燥燥实验、雷雷诺实验验部分进进行了修修订，并并对其它它部分的的一些笔笔误进行行了更正正。虽然然编者都都具有较较长期指指导本实实验课程程的经历历，但受受知识结结构、理理解深度度、认识识水平等等方面的的局限，不不当之处处在所难难免。期期望使用用本讲义义的老师师和同学学提出您您的意见见、建议议和指正正。 20007年77月编20122年4月月修订 目 录录第 1 章化工工基础实实验技术术21.1温温度的测测量21.2压压力的测测量31.3流流量的测测量5第 2 章实验验数据分分布及基基本数据据处理992.1实实验数据据的分布布92.2实实验数据据的基本本处理992.3实实验报告告的基本本要求110第 3 章化工工原理基基本实验验123.1流流体流动动阻力的的测定1123.2离离心泵特特性曲线线的测定定163.3对对流传热热系数的的测定2203.4填填料塔压压降曲线线和吸收收系数的的测定2233.5精精馏塔效效率的测测定2883.6干干燥速率率曲线的的测定3323.7扩扩散系数数的测定定353.8液液液萃取取塔的操操作399第 4 章演示示实验4424.1雷雷诺实验验424.2机机械能守守恒与转转换4554.3边边界层形形成与分分离477第 5 章化工工流动过过程综合合实验44881 第 1 章 化工基础础实验技技术 第 1 章 化工基础础实验技技术1.1 温度的测测量1. 常用的温温度计形形式（1） 膨胀式温温度计实用的膨膨胀式温温度计有有玻璃管管液体温温度计，双双金属片片温度计计和压力力表式温温度计。（2） 玻璃管液液体温度度计玻璃管液液体温度度计利用用液体的的体积与与温度之之间的关关系，用用毛细管管内液体体上升的的高度来来指示被被测温度度。一般般测量范范围在1000 +6000。这种种温度计计结构简简单，使使用方便便，测量量精度较较高（00.12.55级）。工工作液体体多使用用汞和酒酒精，封封装时充充入惰性性气体，以以防止液液柱断开开。（3） 双金属片片温度计计双金属片片温度计计制作成成表盘指指针形式式。双金金属片结结合成一一体，一一端固定定，另一一端自由由。由于于不同金金属的热热膨胀系系数的差差异而产产生弯曲曲变形，带带动指针针的位移移。一般般测量范范围在80 +6000。这种种温度计计结构简简单，使使用方便便，但测测量精度度不高（112.5级）。（4） 压力表式式温度计计压力表式式温度计计的工作作原理与与机械式式压力表表相同。被被封装在在测温元元件内的的液体或或气体，在在定容条条件下当当温度变变化时压压力随着着变化，带带动与弹弹性元件件相联接接的指针针的位移移。一般般测量范范围在00 +3000。这种种温度计计结构也也比较简简单，但但测量精精度不高高（12.55级）。（5） 热电偶温温度计电偶是由由两种不不同的导导体在两两端相联联接组成成的回路路。两种种导体之之间的接接触电势势随温度度的变化化而变化化，同一一种导体体的两端端温度不不同时也也会产生生温差电电势。当当组成电电偶的两两种导体体一定时时，回路路中的电电势由电电偶两联联接点的的温度差差决定，在在电势与与温度差差之间建建立起确确定的关关系。用用来测定定温度差差的电偶偶称作热热电偶。在在热电偶偶回路中中接入测测量电势势的仪表表就组成成热电偶偶温度计计。多数数热电偶偶的电势势与温度度差之间间成近似似线性关关系。这这种温度度计一般般测量范范围在-2000 +18800，精度度较高（00.51.00级）。低低温时也也可使用用，但精精度较差差。使用用时稍微微麻烦一一点，需需要提供供一个冷冷端参考考温度（恒恒温低温温热源）以及测量电势的外加电路。这类温度计有的直接输出电压值，有的经过仪表换算（模数转换）输出摄氏温度值。也可以把电压信号输出到其它模数转换接口（如微机接口）进行处理或显示。（6） 热电阻温温度计利用导体体或半导导体的电电阻值与与温度之之间的确确定关系系制作的的温度计计。它也也需要外外加电路路来测量量电阻。比比如用标标准电压压源测电电流或用用标准电电流源测测电压。但但是不需需要提供供参考温温度。这这种温度度计一般般测量范范围在2000 +6500，精度度较高（00.53.00级）。低低温测量量精度高高于热电电偶温度度计。与与热电偶偶相比，测测温元件件体积较较大，响响应较慢慢，抗冲冲击性较较差。这这类温度度计一般般经过仪仪表换算算（模数数转换）输输出摄氏氏温度值值。也可可以把电电压信号号输出到到其它模模数转换换接口（如如微机接接口）进进行处理理或显示示。（7） 非接触式式温度计计非接触式式温度计计采用检检测热辐辐射强度度的方法法，用来来测量高高温对象象。又可可区分为为检测单单色辐射射或全辐辐射。由由于在被被测对象象和检测测元件之之间的介介质对辐辐射的吸吸收和反反射的影影响，会会产生相相应的测测量误差差。测量量精度的的分级（11.01.55级）并并不是很很确切。通通常用来来测量6600 以上上的高温温。2. 温度计读读数的校校正由温度计计本身的的特点所所决定，需需要对读读数进行行校正的的主要是是玻璃管管液体温温度计和和热电偶偶温度计计。（1） 玻璃管液液体温度度计玻璃管液液体温度度计的刻刻度虽然然有半浸浸入、全全浸入和和整体浸浸入三种种标定方方式，但但最常见见的是全全浸入标标定，即即温度计计浸入被被测介质质的深度度正好与与毛细管管内的液液位对齐齐。这样样的条件件在测量量过程中中往往难难以满足足，所以在在对温度度测量精精度要求求较高时时，需要要对温度度计读数数进行修修正。按按照温度度计测量量原理：V = V0K(t - t0) （Error! No text of specified style in document.1）式中：VV 液体体在温度度为t时的体体积，V0 温度为为t0时的体体积，K 工作液液体相对对于玻璃璃的体积积热膨胀胀系数（液液体与玻玻璃的体体积热膨膨胀系数数之差）若环境温温度为tt1，则温温度计示示值以下下，被测测介质界界面以上上暴露在在环境中中的那一一段H1（图中中标注为为N)是是处于环环境温度度t1。因为为毛细管管的直径径是一定定的，所所以对于于露出的的这一部部分，体体积比也也等于高高度比，这这时在温温度计上上读出的的高度就就包含了了一个差差值H，计算算公式如如下：H = H1K(t1 - t) - H1 （Error! No text of specified style in document.2）用H对对温度计计读数进进行修正正，即从从温度计计读数减减去这个个值。HH1由温度度计的刻刻度读取取，校正正后的温温度：t* = t + H（Error! No text of specified style in document.3）为了提高高精度，以以上步骤骤可重复复几次。（2） 热电偶温温度计热电偶温温度计需需要提供供低温端端标准参参考温度度，一般般都是取取水的冰冰点（水水和冰的的混合物物）0。这个个条件满满足时，不不需要进进行校正正。对于于不便于于提供标标准参考考温度的的场合，低低温端温温度即环环境温度度（或其其他方便便的设定定温度）。出出厂时以以标准温温度标定定的分度度就需要要进行校校正。从从道理上上讲，如如果所用用热电偶偶的电势势与温度度差之间间是严格格的线性性关系，则则只需要要把指示示温度（或或由所测测电势计计算得到到的温度度）加上上冷端温温度与（低低温端标标准参考考温度）0之差，就能得到正确的测量温度。但是一般热电偶的电势与温差之间都不是严格的线性关系，因此就需要先查得所使用的热电偶冷端温度与0之差所对应的电势，把它加在测得的电势之上，然后再用这个电势的和查得所对应的温度。这样的校正工作当然是必须知道所用热电偶的电势温差特性曲线。用公式来表示：E(t,0) = EE(t0,0) + E(t,t0) （Error! No text of specified style in document.4）即摄氏温温度 tt-0所所对应的的电势等等于t0-0所所对应的的电势与与 t-t0 所对对应的电电势之和和。3. 温度测量量需要注注意的若若干问题题笼统地说说，首先先要选择择符合测测量范围围和测量量精度的的温度计计。其次次应保证证温度计计的热敏敏元件与与被测介介质有良良好的接接触。若若使用接接触式温温度计测测量固体体壁面的的温度则则需要设设置适当当的结构构，选择择导热系系数大、热热稳定性性好的液液体作为为媒介，在在被测固固体与测测温包之之间建立立起热平平衡。玻玻璃温度度计如果果加了护护套，则则在被测测介质与与温度计计之间达达到热平平衡就需需要较长长的时间间。要持持续观察察一段时时间，确确信指示示值已不不再变化化。使用用配备标标准冷端端的热电电偶温度度计时，确确保电极极浸泡在在冰水混混合物中中。在使使用玻璃璃水银温温度计时时应多加加小心，万万一破碎碎了要立立即进行行处理，用用硫粉覆覆盖洒出出的水银银，并轻轻轻翻动动以促进进其反应应。将反反应后的的硫化汞汞及剩余余的硫粉粉回收，交交废药废废液回收收站处理理，以免免污染环环境，损损害健康康。1.2 压力的测测量我们通常常所说的的压力是是指压强强，与英英文中的的preessuure相相对应。在在化工领领域一般般都是指指流体的的压力。1. 常见的压压力测量量方法客观条件件决定了了我们在在测量流流体的压压力时，一一般都是是测出实实际的绝绝对压力力与大气气压力的的差值，称称之为表表压。大大气的压压力并不不是一个个定值，随随着海拔拔高度、所所处的纬纬度以及及温度的的改变而而改变。标标准大气气压是纬纬度455度海平平面上摄摄氏0度度时大气气的压力力。对于于测量表表压来说说标准大大气压并并没有什什么帮助助。不过过，在需需要时，我我们可以以用水银银气压计计方便地地测出所所在地大大气的压压力，然然后得到到准确的的绝对压压力。（1） 液柱测压压方法像托里斥斥利实验验那样的的装置基基本上可可以认为为是垂直直单管测测压装置置，现在在使用的的气压计计仍然是是这种结结构。单单管测压压装置也也可以把把直管倾倾斜放置置，以提提高测量量精度。最最常用的的还是UU形管压压差计，包包括正UU形管和和倒U形形管。UU形管也也可以通通过串联联以扩大大量程。根根据流体体静力学学原理，由由管内液液柱的高高度差计计算得到到管两端端的压力力差，是是最原始始也是最最可靠的的方法。只只是由于于在要求求大的测测量范围围时，工工作介质质要用水水银，对对环境和和健康有有害。所所以除非非必要，一一般应避避免使用用水银。（2） 弹性元件件测压方方法实际应用用中最常常见的压压力表就就属于弹弹性元件件测压方方法。弹弹性元件件中最常常用的是是单圈和和多圈弹弹簧管，可可以用于于测量低低压、中中压、高高压和真真空度。单单圈弹簧簧管测量量范围可可以从00 0.11kPaa直到00 1055 kPPa。但但是由于于压力表表在测量量下限和和上限附附近的测测量精度度都不高高，所以以推荐的的使用范范围是在在测量上上限的11/3到到2/33之间。即即使用范范围只是是压力表表量程的的1/33。压力力表的精精度等级级范围很很大，从从0.001直到到2.55。对于于特定的的介质必必须要使使用规定定的专用用压力表表，如氧氧气压力力表、氨氨气压力力表、耐耐腐蚀压压力表等等。压力力表的指指示值是是表压（与与环境大大气压的的差值）。（3） 电信号测测量方法法电信号测测压仪表表由压力力传感器器和显示示器组成成。在化化工上常常用的是是差压变变送器，它它的测量量对象是是压力差差。它是是一种电电感式差差压传感感器，变变送器有有两个测测压接口口，一个个接高压压，一个个接低压压。两个个测压室室之间是是一个挠挠性膜片片，随着着压差的的变化而而移动。膜膜片上方方的金属属片起衔衔铁的作作用，它它与马蹄蹄形铁芯芯之间的的空隙随随压差的的变化而而变化。空空隙大时时磁阻增增大，空空隙小时时磁阻减减小。铁铁芯上线线圈的电电感随磁磁阻的增增大而减减小。若若把线圈圈的电阻阻看作定定值，则则线圈的的阻抗随随电感的的增大而而增大。对对于简单单的电感感式压差差传感器器，对线线圈电路路施加一一个标准准电流源源，则电电压随阻阻抗线性性变化。经经过标定定之后，可可以用电电压表显显示压差差，也可可以输出出到其它它接口。对对于较为为复杂的的差动式式压差传传感器，工工作原理理是相同同的，只只是由两两个开口口相对的的对称铁铁芯组成成，衔铁铁位于两两个铁芯芯之间，发发生偏移移时，距距一个铁铁芯的空空隙增大大，而距距另一个个铁芯的的空隙减减小。两两个电感感电路与与两个电电阻电路路组成电电桥。为为电感电电路施加加一个电电压源，桥桥路上的的输出电电压随衔衔铁与两两个铁芯芯之间的的空隙的的变化而而变化，在在输出电电压与被被测压差差之间建建立对应应关系，测测量精度度高于单单电感传传感器。这这类传感感器的输输出电压压与压差差之间成成近似线线性关系系，测量量范围较较小时，线线性关系系较好。2. 压力测量量需要注注意的若若干问题题弹性元件件和电信信号测压压方法都都是属于于间接的的测量方方法，因因此它们们都需要要标定。压压力表是是标准化化的，在在出厂时时都经过过标定。若若有疑问问，可用用标准压压力核对对。差压压变送器器在出厂厂时也经经过标定定，但是是它的工工作稳定定性比不不上压力力表，一一般在安安装以后后需要进进行再标标定。它它本身提提供零点点调节和和比例调调节。使使用一段段时间之之后可能能产生新新的偏差差，因此此需要经经常进行行核对。对对于同时时配置UU形管压压差计（测测量小压压差）和和压差变变送器（测测量大压压差）的的场合，可用U形管压差计的读数来校正压差变送器的显示读数。细心地观察就会发现，在小压差范围，传感器的精度非常差。所以建议用U形管压差计的最大量程校正传感器测量值的偏移。对于有腐腐蚀性的的被测介介质，应应选用隔隔离型结结构的变变送器，测测压室充充入工作作液体，由由隔膜与与被测介介质隔开开。无论使用用何种形形式的测测压仪表表，在被被测的最最大压力力与仪表表的最大大量程之之间必须须留有充充分的余余地，一一般不应应超过最最大量程程的2/3。用用水作工工作介质质的U形形管压差差计要求求可以适适当放宽宽。在需要测测量准确确的绝对对压力时时，可以以用气压压计测出出准确的的当地大气气压力，与与测得的的表压相相加。1.3 流量的测测量流体的流流量计量量总体上上可分为为累积量量和瞬时时量。在在商业活活动中，一一般都是是累积量量，像水表、燃燃气表、加加油站的的汽油（柴柴油）表表等。累累积量的的测量都都是采用用容积式式的测量量方法。生生产过程程中使用用的多为为瞬时量量，即我我们通常常所说的的气体流流量计和和液体流流量计。我我们这里里介绍的的是瞬时时量的测测量。在在体积流流量和质质量流量量之间只只差简单单的密度度因子，因因此这里里只讨论论体积流流量，即即单位时时间内通通过某一一流动截截面的体体积量。1. 常见的流流量测量量方法现在实验验室常用用的有节节流式流流量计（也也称变压压头流量量计），变变截面流流量计，涡涡轮式流流量计（叶叶轮式流流量计的的一种）和和用于小小流量气气体流量量测量的的皂膜流流量计。（1） 变压头流流量计孔板式流流量计和和文丘里里管流量量计是基本的的变压头头流量计计，在生生产过程程中大量量使用，目目前实验验室仍在在使用。这这种流量计结构简简单，造造价低廉廉，适用用范围广广，工作作可靠。但但是需要要有一个个压差计计测量两两个已知知流动截截面之间间的压差差，再经经过计算算得到体体积流量量。工作作原理是是机械能能守恒，在在不考虑虑机械能能损失时时计算得得到的体体积流量量称为理理论流量量。稳定定流动过程的的连续性性方程（质质量守恒恒）：（Error! No text of specified style in document.5）和机械能能守恒（不不包括重重力位能能）的微微分方程程：（Error! No text of specified style in document.6）对该式进进行积分分时，对对于不可可压缩流流体和可可压缩流流体得到到不同的的结果。不可压压缩流体体：若流流体的密密度不随随压力变变化（所所有液体体都看作作是不可可压缩的的），得得到不含含位能的的柏努利利方程（节节流部件件水平安安装时没没有位能能改变，垂垂直安装装时忽略略位能改改变）：（Error! No text of specified style in document.7）代入连续续性方程程（），得得到（Error! No text of specified style in document.8）理论体积积流量（Error! No text of specified style in document.9）记，并用用管道直直径比代代替面积积比（），记记，不可可压缩流流体的理理论体积积流量可可表示为为（Error! No text of specified style in document.10）实际流量量可表示示为流量量系数CC乘以理理论流量量（Error! No text of specified style in document.11）可压缩缩流体：对于可可压缩流流体，采采用理想想气体在在绝热可可逆过程程中压力力与密度度之间的的函数关关系（把把流体微微元看作作移动的的封闭体体系，称为为绝热指指数）。对对机械能能守恒的的微分方方程进行行积分，得得到如下下方程：（Error! No text of specified style in document.12）代入连续续性方程程（），经经过整理理得到：（Error! No text of specified style in document.13）理论体积积流量：（Error! No text of specified style in document.14）实际流量量按公式式（1-11）计计算。传统上，液液体流量量计都采采用水银银作为压压差计的的工作液液体，用用现在的的标准来来衡量，环环保性能能不佳，可可以采用用其它的的测压方方法（如如压差传传感器）。孔孔板和文文丘里管管都已经经标准化化，安装装之后可可以不经经过标定定直接使使用。虽虽然流量量计内部部的机械械能损失失可以关关联为随随雷诺数数变化的的曲线，即即所谓的的流量系系数C，其实实使用起起来并不不方便。更更常见的的是通过过标定，拟拟合出选选定条件件下流量量（体积积或质量量）与压压差之间间的代数数方程。但但在非标标定条件件下使用用时就比比较麻烦烦，密度度校正容容易做，粘粘度校正正就很难难。粘度度在理论论流量计计算公式式中并不不出现，而而存在于于流量系系数C中。（2） 变截面流流量计转子流量量计是基基本的变变截面流流量计，比比节流式式流量计计使用起起来要方方便得多多。基本本工作原原理是浮浮子在锥锥形筒中中处于静静力平衡衡时，浮浮子下方方的流体体流速始始终保持持定值。流流量较大大时，浮浮子处于于锥形筒筒中过流流截面较较大的位位置；流流量较小小时，浮浮子处于于锥形筒筒中过流流截面较较小的位位置。设设浮子的的体积为为Vf，横截截面积为为S，浮子子的密度度为f，流体体在标定定条件下下的密度度为0，可以以写出浮浮子的静静力平衡衡条件： （Error! No text of specified style in document.15）即流体流流过浮子子时的局局部压降降（）方方向是向向上的。流流速（Error! No text of specified style in document.16）体积流量量可表示示为流速速乘以环环隙面积积：（Error! No text of specified style in document.17）其中，转转子的结结构参数数以及重重力加速速度g都都是常数数，流体体的密度度随温度度和压力力变化，局局部阻力力系数可可与雷诺诺数关联联。转子子流量计计在出厂厂时已经经用标准准介质在在标准条条件下标标定出体体积流量量刻度。缺缺点是通通常的玻玻璃筒转转子流量量计耐压压性能受受到限制制。高压压时不使使用玻璃璃筒，增增加浮子子位置变变换机构构，结构构复杂。尽尽管如此此，在中中、低压压和温度度不是很很高时，仍仍不失为为一种比比较理想想的测量量方法。气气体流量量计的标标定介质质是空气气，液体体流量计计的标定定介质是是清水，标标定条件件都是220和标准准大气压压。所以以在标定定条件下下用于非非标定介介质的测测量时，需需要对密密度进行行校正。在在非标定定条件下下测量标标定介质质时，需需要对温温度和压压力的影影响进行行校正。在在非标定定条件下下测量非非标定介介质时，则则需要进进行双重重的校正正。好在在连续生生产过程程中，温温度和压压力都是是相对恒恒定的。在在实验室室，情况况会比较较复杂一一些。（3） 涡轮式流流量计涡轮式流流量计的的结构相相对复杂杂，是一一个整体体的组件件。包括括涡轮和和两端的的轴承，以以及涡轮轮转速的的测速装装置。有有流体流流经涡轮轮时，受受到四个个力矩的的共同作作用，即即流动的的流体施施加到涡涡轮叶片片上的主主动力矩矩、流体体的粘滞滞作用阻阻止涡轮轮转动的的阻力矩矩、轴承承的机械械摩擦产产生的阻阻力矩、以以及（由由于测速速机构电电磁组件件的存在在）涡轮轮转动时时感生的的涡流与与测速组组件之间间的电磁磁阻力矩矩。其动动力学方方程为：（Error! No text of specified style in document.18）式中：JJ 涡轮轮的转动动惯量， 角角速度，T 主主动力矩矩，T1、TT2、T3 相应应的阻力力矩。主动力矩矩与阻力力矩都随随着流量量的增大大而增大大，当合合力矩为为零时，角角加速度度为零，涡涡轮作等等速转动动。涡轮轮的角速速度与流流体体积积流量之之间的关关系可由由下式表表示：（Error! No text of specified style in document.19）式中：qqv 体积积流量，与组组件的结结构、流流体的特特性、流流动状态态都有关关，一般般称为涡涡轮流量量计的转转换系数数，a1、aa2 分别别与电磁磁阻力矩矩、机械械摩擦阻阻力矩以以及组件件结构和和流体特特性有关关。当体积流流量大到到一定程程度时，上上述公式式可近似似为（Error! No text of specified style in document.20）同时也可可以看出出，在 a1时涡轮轮并不转转动。流流量计组组件出厂厂时，根根据标定定介质、操操作条件件和测量量范围得得到的平均均值，给给出体积积流量和和涡轮转转动频率率之间的的标定关关系式： （Error! No text of specified style in document.21）频率f与与角速度度之间的的关系是是（Error! No text of specified style in document.22）因此C = 2（Error! No text of specified style in document.23）在总体上上，涡轮轮流量计计的测量量精度较较高，但但在流量量很小时时精度不不高。2. 流量测量量需要注注意的若若干问题题在非标定定条件下下使用流流量计时时，一般般需要进进行校正正。另外外玻璃筒筒转子流流量计常常因使用用不当，受受撞击而而损坏，应应特别注注意。下下面分别别叙述。（1） 变压头流流量计同一种介介质，操操作条件件下的体体积流量量Q与标定定条件下下的体积积流量QQ0的关系系，在忽忽略粘度度影响时时，可简简化为：（Error! No text of specified style in document.24）其中，下下标0表表示标定定条件下下的参数数，下同同。改变测量量介质时时，流量量计应重重新标定定。使用用U形管管压差计计时，注注意在流流量控制制阀处于于最小开开度时启启动泵或或者风机机，以免免U形管管中的指指示液在在启动时时被冲出出，影响响实验。（2） 转子流量量计操作条件件下的体体积流量量Q与标定定条件下下的体积积流量QQ0的关系系，在忽忽略粘度度影响时时，对于于气体，可可简化为为（1-24）式，对对同一种种介质（近近似为理理想气体体），（Error! No text of specified style in document.25）对于不同同的介质质，还需需要对分分子量进进行较正正（密度度的单位位是质量量密度而而非摩尔尔密度）：（Error! No text of specified style in document.26）式中：MM 被测测气体的的分子量量M0 标定气气体的分分子量对于液体体，可简简化为：（Error! No text of specified style in document.27）在使用玻玻璃筒转转子流量量计时，必必须在流流量计控控制阀关关闭或最最小开度度时（如如气体流流量的分分路调节）启启动泵或或者风机机。玻璃璃筒受金金属转子子撞击时时，破碎碎的几率率很高。所所以一定定要牢记记，以免免造成财财产损失失和人身身伤害。（3） 涡轮式流流量计对于同一一种介质质，操作作条件偏偏离标定定条件不不远时，可可以不必必校正（事事实上，因因为机理理复杂，很很难校正正）；改改变测量量介质时时，流量量计需要要重新标标定。 第 2 章 实验数据据分布及及基本数数据处理理 第 2 章 实验数据据分布及及基本数数据处理理2.1 实验数据据的分布布在进行实实验时，可可以在一一定范围围内任意意改变的的变量称称为实验验控制变变量。比比如温度度、压力力、流量量等。在在以流量量或者雷雷诺数作作为实验验数据拟拟合的自自变量（横横坐标）的的实验中中，流量量是主要要的控制制变量。一一般情况况下，都都希望实实验数据据能够均均匀分布布。在可可调节范范围一定定时，应应该取多多少组数数据是另另外一个个问题。按按照对实实验数据据进行回回归处理理的要求求，实验验数据应应不少于于回归模模型中回回归系数数的个数数的5倍倍到100倍。在在实验时时还应留留有一定定的余地地（可能能会剔除除异常数数据）。比比如，若若用二次次曲线拟拟合离心心泵的扬扬程与流流量之间间的对应应关系，则则回归模模型中有有三个待待定参数数（回归归系数），有效实验数据应不少于15组。先获得离心泵的最大流量（调节阀全开），取流量间隔进行调节得到N+1组数据。在此例中，N应取16或17。在拟合时需要先取对数的场合，最好是对直接控制变量的对数进行平均分割。比如强制对流传热的准数关系式或直管中的摩擦因子与雷诺数之间的关系，雷诺数中除流速外，其他参数相对恒定（或变化不大，如密度、粘度）。取流量间隔进行调节比较适宜。2.2 实验数据据的基本本处理数据处理理的主要要内容包包括：回回归模型型的合理理选择；实验数数据的辨辨识和判判断；回回归计算算及简单单的误差差分析；列表及及绘图等等。1. 回归模型型的合理理选择对于验证证性的实实验内容容，回归归模型的的选择通通常已经经是很明明确的。但但是在实实验教学学的实践践当中，同同学还是是会经常常犯一些些低级的的错误。主主要原因因是缺少少独立和和认真的的思考，没没有养成成在理解解的基础础上再进进行理性性处理的的好习惯惯。比如，气气体吸收收实验中中，填料料塔的流流体力学学性能测测定。在在喷淋量量恒定时时，逐步步加大气气体流量量，直到到产生液液泛。已已经知道道液泛前前后的填填料压降降与空塔塔气速之之间的关关系遵循循不同的的规律，因因此在对对数据进进行处理理时，应应该以液液泛点为为界分两两段处理理。再比比如液体体在直管管内流动动时，摩摩擦因子子与雷诺诺数之间间的关系系，在层层流区域域和湍流流区域也也是遵从从不同的的规律，应应该在雷雷诺数小小于20000的的范围内内适合于于层流的的拟合模模型；对对于雷诺诺数大于于20000（包包括过渡渡流阶段段）的部部分采用用适合湍湍流的拟拟合模型型。干燥燥实验中中，实验结果果比较明明确地显显示出等等速干燥燥阶段和和降速干干燥阶段段，数据据处理理理应分段段进行拟拟合。但但是多数数人都把把干燥速速率随干干基含水水率的变变化拟合合成为一一条像抛抛物线模模样的曲曲线。再再比如，相相当多的的同学在在传热实实验中用用套管进进出口空空气的平平均密度度计算质质量流量量，而流流量计测测定的明明明是进进口处的的体积流流量。诸诸如此类类的问题题，只要要经过认认真思考考，都是是可以避避免的。2. 实验数据据的辨识识和判断断通常先把把实验数数据标在在坐标纸纸上或者者制作简简单的屏屏幕图形形，习惯惯上把它它叫做散散点图。在在散点图图上对实实验数据据进行初初步观察察，如有有异常数数据，一一般都是是显而易易见的。对对于异常常数据，一一是应该该认真分分析出现现异常的的原因，并且在实验报告中进行说明；二是在进行数据拟合时把它剔除。否则就会严重影响整个数据拟合的质量，无法反映实验变量之间的真实的规律性。比如，可能是由于称重使用的电子秤或者鼓风机的周期性波动，干燥速率曲线在数据比较密集时，表现出一种基本上是恒定振幅的周期性震荡，就像矩形脉冲波，很明显是不真实的。2.3 实验报告告的基本本要求针对近几几年同学学在提交交实验报报告时出出现的一一些不好好的现象象，在此此郑重多多说一句句。互相相切磋是是一种美美德，互互相抄袭袭是一种种应该受受到谴责责的恶习习，于学学习无益益，于情情操有损损。实验报告告是一份份反映实实验工作作的完整整的文件件，撰写写实验报报告也是是从事实实验研究究工作的的一项基基本训练练。它分分为两个个部分。1. 实验预习习第一部分分是实验验预习的的内容，在在实验操操作以前前完成。主主要包括括以下内内容：实验目目的和内内容：以以简洁的的文字和和必要的的公式说说明本次次实验的的目的和和内容。不不要大段段大段地地抄实验验讲义。用用自己的的语言，说说清楚就就好。千千万不要要认为写写的越多多，水平平就越高高。写得得过多说说明理解解得不好好，或者者没有掌掌握重点点。实验装装置简图图：用什什么工具具作图并并不重要要。重要要的是它它所反映映的一定是是做实验验所使用用的真实实的装置置。切忌忌东抄西西抄。实实验报告告中时常常会看到到早已被被淘汰的的几十年年前曾经经使用过过的实验验装置。一一种可能能是报告告人心不不在焉，糊糊弄过去去，应付付差事，没没有好心心情对待待学习的的事；另另一种可可能是，别别人写好好报告后后复制一份份或者复复印一份份，想都都不想。如如果把学学习当作作是一件件认真的的事，画画实验装装置图最基本本的要求求是实事事求是，不不造假。重要性排序：真、善、美。实验原原理：实实验原理理特别强强调逻辑辑的严密密和概念念的准确确。文字字要简洁洁，不能能以多取取胜。写写得过多多说明理理解得不不好，或或者没有有掌握重重点。比比如强制制对流传传热系数数准数关关联式关关联参数数的验证证（或称称对流传传热系数数的测定定），基基本原理理只有几几条（可可能的表表述方式式之一，肯肯定不是是最好的的表述，不不值得效效法 ）：. 根据热量守恒计算传热速率;. 由牛顿冷却定律 计算出;. ，对应的雷诺数和普兰特准数，, 流速由体积流量和过流面积求得，其他参数取定性温度下的值;. 由回归计算出a , b并与前人得到的结果进行比较。主要的的实验操操作步骤骤：所有有的操作作过程细细节不大大可能事事先描述述的十分分完整，但但是，基基本的实实验工作作顺序和和主要的的操作步步骤必须须事先心心中有数数。不能能到了现现场才琢琢磨。包包括：设设备启动动之前需需要检查查哪些项项目；变变量调节节的范围围、调节节方法和和顺序；数据分分布方案案；特别别需要注注意的问问题（尤尤其是安安全问题题）；测测量的项项目及时时机；需需要记录录的项目目等。2. 实验结果果记录及及后处理理实验结束束后所做做的工作作构成实实验报告告的第二二部分。主主要包括括以下内内容： 验数据的的整理：实验过过程中记记录的数数据一般般都不够够规范，所所以实验验结束后后需要重重新进行行整理。一一般是列列成表格格，既简简洁又整整齐。对对于过多多的原始始数据（如如干燥实实验，采采样频率率低可能能会丧失观察察升温阶阶段或开开始减速速阶段的的机会，采采样较密密，又会会在等速速阶段积积累过多多的重复复数据），也也可以先先经过预预处理，合合理地压压缩数据据量。数据处处理及结结果的整整理：在在进行数数据处理理时，首首先要交交待清楚楚处理的的方法、依依据以及及所用到到的计算算公式，并并选取一一组数据据作为示示例，阐阐述完整整的计算算过程。然然后把全全部计算算结果以以表格的的形式列列出。画画出散点点图进行行观察，辨辨别和剔剔除异常常数据。完完成最后后的回归归计算，绘绘制相应应的拟合合曲线图图。实验验数据点点必须在在图上作作出标记记。实验总总结及评评价：对对实验的的全过程程进行必必要的总总结，对对由实验验得到的的结果与与前人的的结论进进行比较较，作出出实事求求是的评评价。这这是实验验报告中中非常重重要的一一部分。每一个人在工作中或多或少都会有失误，甚至会做错。但是不应该重复同样的错误。通过认真总结，期望每一次实验之后都会有所提高。对于结果中不完善的地方，要进行理性的分析，找出造成失误的原因，作出合理的解释。