化工原理实验指导书重庆科技学院化学化工学院二〇一五年十月实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1.学习直管摩擦阻力△P直管摩擦系数的测定方法。2.掌握直管摩擦系数与雷诺数Re的关系及其变化规律。3.掌握局部阻力和阻力系数的测量方法
化 工 原 理 实 验 指 导 书 重庆科技学院化学化工学院 二○一五年十月 实验一 流体流动阻力的测定 一、实验目的 ⒈学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数的测定方法。 ⒉掌握直管摩擦系数与雷诺数 Re 的关系及其变化规律。 ⒊掌握局部阻力和阻力系数的测量方法
4.学习压强差的几种测量方法和技巧。5.掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。二、实验内容1.测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数入。2.测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数入与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系曲线。3.在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。三、实验原理1.直管摩擦系数入与雷诺数Re的测定流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系APr=alu?^=2d.APd.upRe=-hf =(1-2)(1-3)(1-1)p-"d2p.luA式中：d-管径，m：△P,-直管阻力引起的压强降，Pa-管长，m；u-流速，m/s；p-流体的密度，kg/m；μ-流体的粘度，N·s/m2。直管摩擦系数入与雷诺数Re之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。在实验装置中，直管段管长1和管径d都已固定。若水温一定，则水的密度p和粘度μ也是定值。所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pr与流速u（流量V）之间的关系。根据实验数据和式（1-2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数入，用式（1-3）计算对应的Re，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出入与Re的关系曲线。2.局部阻力系数的测定cu?APfh=(1-4)20P(1-5)14式中：-局部阻力系数，无因次：AP,-局部阻力引起的压强降，Pa;h,-局部阻力引起的能量损失，J/kg
⒋学习压强差的几种测量方法和技巧。 ⒌掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。 二、实验内容 ⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数。 ⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数与雷诺数 Re 和相对粗糙度之间的关系曲 线。 ⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。 三、实验原理 ⒈直管摩擦系数与雷诺数 Re 的测定 流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。流体在直管内 流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系： hf = Pf = 2 2 u d l (1-1) λ= 2 2 u P l d f （1-2） Re = d u (1-3） 式中： d 管径，m ； Pf 直管阻力引起的压强降，Pa； l 管长，m； u 流速，m / s； 流体的密度，kg / m3； 流体的粘度，N·s / m2。 直管摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。在实验 装置中，直管段管长 l 和管径 d 都已固定。若水温一定，则水的密度ρ和粘度μ也是定值。 所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pf与流速 u（流量 V）之间的关系。 根据实验数据和式（1-2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（1-3）计算对 应的 Re，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与 Re 的关系曲线。 ⒉局部阻力系数 的测定 2 ' 2 P u h f f （1-4） 2 ' 2 u P f （1-5） 式中： 局部阻力系数，无因次； ' Pf 局部阻力引起的压强降，Pa； 'f h 局部阻力引起的能量损失，J／kg
APXAPreAPr,abAPr,beAP.b'a171bcαbaa图1-1局部阻力测量取压口布置图局部阻力引起的压强降△P，可用下面的方法测量：在一条各处直径相等的直管段上，安装待测局部阻力的阀门，在其上、下游开两对测压口a-a和b-b'，见图1-1，使ab=bc ;a'b'=b'c'则APr.ab=△Prbe：△Pr.a'b.=Pr,bc在a~a'之间列柏努利方程式：Pa-Pa=2△Pr,ab+2△Pr,ab.+△Pr(1-6)在b~b之间列柏努利方程式：P-Pb=△Pr.be+△Pr,bre+△Pf=△Pr, ab+△Pr. a" b.+△Pf(1-7)联立式(1-6)和(1-7)，则：△P,=2(Pb-Pb.)—(Pa—Pa.)为了实验方便，称(Pb一Pb.)为近点压差，称(Pa一Pa）)为远点压差。用差压传感器来测量。四、实验方法1.按下电源的绿色按钮，通电预热数字显示仪表，关闭所有流量调节阀和回流阀，按一下离心泵上的绿色按钮，启动离心泵。2.光滑管阻力测定：（1）旋开光滑管阀，打开阀门3、4。(2）在流量为零条件下，旋开倒置U形管左右旋钮5、6，检查导压管内是否有气泡存在。若倒置U形管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。操作方法如下：打开大流量调节阀，使倒置U形管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡：若认为气泡已赶净，将流量阀关闭：慢慢旋开倒置U形管上部的放空阀，使液柱降至零点上下时马上关闭，管内形成气一水柱：此时管内液柱高度差应为零。(3）通过阀调节流量。流量小于100L/h时，选择小量程的转子流量计测量，并用倒置U形管测压差；流量大于100L/h时，选择大量程的转子流量计测量，用数字表测压差。从小流量到最大流量，一般测取10~15组数据。建议流量读数在40L/h之内，不少于8个点，以便得到滞流状态下的入一Re关系。3.粗糙管阻力测定：（1）关闭流量调节阀门，并关闭光滑管的阀；并旋开粗糙管阀，再打开大流量调节阀，逐渐调大流量调节阀，赶出导压管内气泡。(2）通过流量调节阀调节流量。流量小于100L/h时，选择小量程的转子流量计测量，并用倒置U形管测压差；流量大于100L/h时，选择大量程的转子流量计测量，用数字表测
图 1-1 局部阻力测量取压口布置图 局部阻力引起的压强降 ' Pf 可用下面的方法测量：在一条各处直径相等的直管段上， 安装待测局部阻力的阀门，在其上、下游开两对测压口 a-a'和 b-b＇，见图 1-1，使 ab＝bc ； a＇b＇＝b＇c＇ 则 △Pf，a b ＝△Pf，bc ； △Pf，a＇b＇= △Pf，b＇c＇ 在 a~a＇之间列柏努利方程式： Pa－Pa＇ =2△Pf，a b+2△Pf，a＇b＇+△P ＇ f （1-6） 在 b~b＇之间列柏努利方程式： Pb－Pb＇ = △Pf，bc+△Pf，b＇c＇+△P ＇ f = △Pf，a b+△Pf，a＇b＇+△P ＇ f （1-7） 联立式(1-6)和(1-7)，则： ' Pf ＝2(Pb－Pb＇)－(Pa－Pa＇) 为了实验方便，称(Pb－Pb＇)为近点压差，称(Pa－Pa＇)为远点压差。用差压传感器来测量。 四、实验方法 ⒈ 按下电源的绿色按钮，通电预热数字显示仪表，关闭所有流量调节阀和回流阀，按 一下离心泵上的绿色按钮，启动离心泵。 ⒉ 光滑管阻力测定： (1) 旋开光滑管阀，打开阀门 3、4。 (2) 在流量为零条件下，旋开倒置 U 形管左右旋钮 5、6，检查导压管内是否有气泡存 在。若倒置 U 形管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行赶气泡操作。 操作方法如下： 打开大流量调节阀，使倒置 U 形管内液体充分流动，以赶出管路内的气泡；若认为气 泡已赶净，将流量阀关闭；慢慢旋开倒置 U 形管上部的放空阀，使液柱降至零点上下时马 上关闭，管内形成气—水柱；此时管内液柱高度差应为零。 (3) 通过阀调节流量。流量小于 100L/h 时，选择小量程的转子流量计测量，并用倒置 U 形管测压差；流量大于 100L/h 时，选择大量程的转子流量计测量，用数字表测压差。从小 流量到最大流量，一般测取 10~15 组数据。建议流量读数在 40L／h 之内，不少于 8 个点， 以便得到滞流状态下的λ—Re 关系。 3．粗糙管阻力测定： (1) 关闭流量调节阀门，并关闭光滑管的阀；并旋开粗糙管阀，再打开大流量调节阀， 逐渐调大流量调节阀，赶出导压管内气泡。 (2) 通过流量调节阀调节流量。流量小于 100L/h 时，选择小量程的转子流量计测量， 并用倒置 U 形管测压差；流量大于 100L/h 时，选择大量程的转子流量计测量，用数字表测
压差。从小流量到最大流量，一般测取10~15组数据。4.局部阻力测定：关闭光滑管和粗糙管的阀门，打开截止阀。通过流量调节阀调节流量，先测量近端的阻力损失时，打开阀门7、8，稳定后读取数字表上的数据；然后关闭阀门7、8，打开阀门9、10，读取数字表上的数据：然后用流量调节阀改变流量（600～900L/h），再测定下一组数据，一般测量3组数据。5.待数据测量完毕，关闭流量调节阀，核实差压数字表初始值，继续其它实验或切断电源。注：新设备：光滑直管内径7.8mm、管长1.60米；粗糙直管内径10.0mm、管长1.600米；旧设备：光滑直管内径8.0mm、管长1.85米；粗糙直管内径10.0mm、管长1.70米；局部阻力测定管径15mm，(=15℃、μ=1.15×10-3（pa.s)、p=999.0(Kg/m3）五、注意事项1.启动离心泵之前，以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。2.用差压数字表测量时，必须关闭通倒置U形管的阀门，防止形成并联管路。3.打开流量调节阀时，切忌一下将流量调到最大，应使流量缓慢上升，以免转子将玻璃管碰坏。另外最好在流量计上读数稳定后，再读取压差计或数字表上的数据。六、报告内容1.将实验数据和数据整理结果列在如下表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。R1Re序号Q(1/h)(KPa)(mmH20)△P(KPa)u(m/s)I122.在合适的坐标系上标绘光滑直管和粗糙直管入一Re关系曲线。3.根据所标绘的入一Re曲线，求本实验条件下滞流区的入一Re关系式，并与理论公式比较。实验二离心泵特性曲线测定实验目的、1.熟悉离心泵的操作方法。2．掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。二、实验内容
压差。从小流量到最大流量，一般测取 10~15 组数据。 4．局部阻力测定： 关闭光滑管和粗糙管的阀门，打开截止阀。通过流量调节阀调节流量，先测量近端的阻 力损失时，打开阀门 7、8，稳定后读取数字表上的数据；然后关闭阀门 7、8，打开阀门 9、 10，读取数字表上的数据；然后用流量调节阀改变流量（600～900L/h），再测定下一组数 据，一般测量 3 组数据。 5．待数据测量完毕,关闭流量调节阀，核实差压数字表初始值，继续其它实验或切断电 源。 注：新设备：光滑直管内径 7.8mm、管长 1.60 米；粗糙直管内径 10.0mm、管长 1.600 米； 旧设备：光滑直管内径 8.0mm、管长 1.85 米；粗糙直管内径 10.0mm、管长 1.70 米； 局部阻力测定管径 15mm ，t=15℃、μ＝1.15×10 -3 (pa.s)、ρ＝999.0(Kg／m3) 五、注意事项 ⒈ 启动离心泵之前，以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流 量调节阀是否关闭。 ⒉ 用差压数字表测量时，必须关闭通倒置 U 形管的阀门，防止形成并联管路。 3．打开流量调节阀时，切忌一下将流量调到最大，应使流量缓慢上升，以免转子将玻 璃管碰坏。另外最好在流量计上读数稳定后，再读取压差计或数字表上的数据。 六、报告内容 ⒈ 将实验数据和数据整理结果列在如下表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。 序号 Q（l/h） R （KPa）（mmH2O）ΔP（KPa） u（m/s） Re λ 1 2 ⒉ 在合适的坐标系上标绘光滑直管和粗糙直管λ—Re 关系曲线。 ⒊ 根据所标绘的λ—Re 曲线，求本实验条件下滞流区的λ—Re 关系式，并与理论公 式比较。 实验二 离心泵特性曲线测定 一、 实验目的 1. 熟悉离心泵的操作方法。 2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。 二、实验内容
练习离心泵的操作。1.2.测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、n（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。三、实验原理（一）离心泵特性曲线离心泵是最常见的液体输送设备。在一定型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率及效率n均随流量Q而改变。通常通过实验测出H一Q、N一Q及n一Q关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下：1.H的测定在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程P+“曲+H由ZA+++H=Za+pg2gpg2gH=(za-Z)+=+"+Hn2gpg上式中H入-出是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力（不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失），当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，H入-出值很小，故可忽略。于是上式变为：H=(Z±-Z)+-P+m-u)2gpg将测得的(Z-Z）和P-P的值以及计算所得的u入.u代入上式即可求得H的值。2.N的测定：功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：泵的轴功率N=电动机的输出功率，kW电动机的输出功率电动机的输入功率X电动机的效率。泵的轴功率=功率表的读数X电动机效率，kW。3．n的测定NeHOpg_ HOp其中Ne=kwn=N1000102式中：n一泵的效率：N一泵的轴功率，kwNe一泵的有效功率，kwQ一泵的流量，m=/sp一水的密度，kg/m3H一泵的压头，m
1. 练习离心泵的操作。 2. 测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、（效率）与 Q（流量） 之间的特性曲线。 三、实验原理 （一）离心泵特性曲线 离心泵是最常见的液体输送设备。在一定型号和转速下，离心泵的扬程 H、轴功率及效 率η均随流量 Q 而改变。通常通过实验测出 H—Q、N—Q 及 η—Q 关系，并用曲线表示 之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的 具体测定方法如下： ⒈ H 的测定 在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程 入 出 出 入 出 入 出 入 入 出 出 出 出 入 入 入 ） f f H g u u g P P H Z Z H g u g P H Z g u g P Z 2 ( 2 2 2 2 2 2 上式中 H f入出 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的 流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较， H f入出 值很小，故可忽略。于是上式变为： g u u g P P H Z Z 2 ( 2 2 出 入 出 入 出 入） 将测得的(Z出 Z入）和 P出 P入 的值以及计算所得的u 入，u 出代入上式即可求得H的值。 ⒉ N 的测定： 功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为 1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即： 泵的轴功率 N＝电动机的输出功率，kW 电动机的输出功率＝电动机的输入功率×电动机的效率。 泵的轴功率＝功率表的读数×电动机效率，kw。 ⒊ η的测定 N Ne 其中 1000 102 HQg HQ Ne kw 式中：η— 泵的效率； N— 泵的轴功率，kw Ne— 泵的有效功率，kw H— 泵的压头，m Q— 泵的流量，m3 /s ρ— 水的密度，kg/m3
注：真空表与压强表测压口之间的垂直距离ho=0.18m，真空泵吸入管与排出管的管径均为0.025m.，电动机的效率为60%四、实验方法及步骤1.向储水槽10内注入蒸馏水。2.检查流量调节阀，压力表及真空表的开关是否关闭（应关闭）。1.启动实验装置总电源，用变频调速器上人、V及<键设定频率后（即设定离心泵转速），按run键启动离心泵，缓慢打开调节阀6至全开。待系统内流体稳定，打开压力表和真空表的开关，方可测取数据。4.测取数据的顺行可从最大流量至0，或反之。一般测10~15组数据。（注意0流量时也需要读取相关数据）5.每次在稳定的条件下同时记录：流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度。6.实验结束，关闭流量调节阀，停泵，切断电源。五、使用实验设备注意事项1、该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好地接地。2.使用变频调速器时一定注意FWD指示灯亮，切忌按FWDREV键REV指示灯亮，电机反转。3.启动离心泵前，关闭压力表和真空表的开关以免损坏压强表。六、报告内容1.将实验数据和数据整理结果列在如下表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。电机功率流量Q压头h泵轴功率N入口压力P1出口压力P2n序号(w)(MPa)(MPa)(kw)(m ~3/h)(m)(%)12345618910112.在合适的坐标系上标绘离心泵特性曲线。实验三洞道干燥实验实验目的1.学习干燥曲线和干燥速率曲线的实验测定方法，加深对干燥操作过程及其机理的理解。2.学习干湿球温度湿度计的使用方法
注：真空表与压强表测压口之间的垂直距离 h0=0.18m，真空泵吸入管与排出管的管径 均为 0.025m.， 电动机的效率为 60% 四、实验方法及步骤 1. 向储水槽 10 内注入蒸馏水。 2. 检查流量调节阀，压力表及真空表的开关是否关闭(应关闭)。 1. 启动实验装置总电源，用变频调速器上∧、∨及＜键设定频率后（即设定离心泵转速）， 按 run 键启动离心泵，缓慢打开调节阀 6 至全开。待系统内流体稳定，打开压力表和真空 表的开关，方可测取数据。 4.测取数据的顺行可从最大流量至 0，或反之。一般测 10~15 组数据。（注意 0 流量时也需 要读取相关数据） 5.每次在稳定的条件下同时记录：流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度。 6.实验结束，关闭流量调节阀，停泵，切断电源。 五、使用实验设备注意事项 1. 该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好地接地。 2. 使用变频调速器时一定注意 FWD 指示灯亮，切忌按 FWD REV 键 REV 指示灯亮， 电机反转。 3. 启动离心泵前，关闭压力表和真空表的开关 以免损坏压强表。 六、报告内容 ⒈ 将实验数据和数据整理结果列在如下表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。 序号 入口压力 P1 出口压力 P2 电机功率 流量 Q 压头 h 泵轴功率 N η (MPa) (MPa) (kw) (m＾3/h) (m) （w） (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ⒉ 在合适的坐标系上标绘离心泵特性曲线。 实验三 洞道干燥实验 一、 实验目的 1.学习干燥曲线和干燥速率曲线的实验测定方法，加深对干燥操作过程及其机理的理 解。 2.学习干湿球温度湿度计的使用方法
3.通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念。二、实验内容测定干燥曲线和干燥速率曲线。三、实验原理在风洞干燥过程中，热空气将热量传给湿物料，物料表面即汽化，并通过表面外的气膜向气相主流扩散。与此同时，由于物料表面的水分的气化，物料内部与表面间存在水分浓度的差别，内部水分向表面扩散，汽化的水汽由空气带走，所以干燥介质既是载热体也是载湿体，它将热量传给物料的同时把由物料中汽化出来的水分带走。因此干燥是传热和传质相结合的操作，干燥速率由传热速率和传质速率共同控制。于燥操作的必要条件是物料表面的水汽压强必须大于于燥介质中水汽的分压，两者差别越大，于燥进行得越快，所以于燥介质应及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。若干燥介质为水汽所饱和，则推动力为零，这时干燥操作即停止进行。被干燥物料的重量GG,=Gr.i-Gp, [9](1)G =Gt, i -Gp , [8](2)被干燥物料的干基含水量X：G, -G。X =G.，[kg水/ kg绝干物料](3)_Gial -G.Xi+1 =G.，[kg水/ kg绝干物料](4)两次记录之间的平均含水量XAvX, +Xi+1XAV =2，[kg水/ kg绝干物料](5)两次记录之间的平均干燥速率Gc×10-3dX__Gc×10-3X -XU=--SdTsTu-T,, [kg水/(s·m2)](6)干燥曲线X一T曲线，用X、T数据进行标绘。干燥速率曲线U一X曲线，用U、XAV数据进行标绘。注：旧设备：S=0.024992m2Gp=81gGc=20.5g新设备：S=0.0247m2Ge=23.5gGp=93.3gS一干燥面积，[m}]Gc一绝干物料量，[g]R一空气流量计的读数，[kPa]To一干燥器进口空气温度，【℃]t一试样放置处的干球温度，[℃]tw一试样放置处的湿球温度，【℃]Gp一试样支撑架的重量，[g]
3.通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念。 二、实验内容 测定干燥曲线和干燥速率曲线。 三、实验原理 在风洞干燥过程中，热空气将热量传给湿物料，物料表面即汽化，并通过表面外的气膜 向气相主流扩散。与此同时，由于物料表面的水分的气化，物料内部与表面间存在水分浓度 的差别，内部水分向表面扩散，汽化的水汽由空气带走，所以干燥介质既是载热体也是载湿 体，它将热量传给物料的同时把由物料中汽化出来的水分带走。因此干燥是传热和传质相结 合的操作，干燥速率由传热速率和传质速率共同控制。 干燥操作的必要条件是物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中水汽的分压，两者差别 越大，干燥进行得越快，所以干燥介质应及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。 若干燥介质为水汽所饱和，则推动力为零，这时干燥操作即停止进行。 被干燥物料的重量 G: Gi GT，i GD ，[g] (1) Gi1 GT，i1 GD ，[g] (2) 被干燥物料的干基含水量 X: c i c i G G G X ， [kg 水／kg 绝干物料] (3) c i 1 c i 1 G G G X ，[kg 水／kg 绝干物料] (4) 两次记录之间的平均含水量 XAV 2 X X X i i 1 AV ，[kg 水／kg 绝干物料] (5) 两次记录之间的平均干燥速率 i 1 I i 1 i 3 C 3 C T T X X S G 10 dT dX S G 10 U ，[kg 水／(s·m2)] (6) 干燥曲线 X─T 曲线，用 X、T 数据进行标绘。 干燥速率曲线 U─X 曲线，用 U、XAV数据进行标绘。 注：旧设备：S=0.024992 m2 GD=81g Gc=20.5g 新设备：S=0.0247 m2 GD=93.3g Gc=23.5g S─干燥面积， [m2] GC─绝干物料量， [g] R─空气流量计的读数， [kPa] To─干燥器进口空气温度， [℃] t─试样放置处的干球温度， [℃] tw─试样放置处的湿球温度， [℃] GD─试样支撑架的重量， [g]
Gr一被干燥物料和支撑架的"总重量"，[g]G一被干燥物料的重量，[9]T一累计的干燥时间，[S]X一物料的干基含水量，[kg水/kg绝干物料]XAv一两次记录之间的被干燥物料的平均含水量，[kg水/kg绝干物料]U一干燥速率，[kg水/ (s·m2)]四、装置的使用方法（一)实验前的准备工作1.将被干燥物料试样进行充分的浸泡。2．向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水，使池内水面上升至适当位置。3.将被干燥物料的空支架安装在洞道内。4.调节新空气入口阀到全开的位置。（二）装置的实验操作方法1.按下电源开关的绿色按键，在按风机开关按钮，开动风机，2.调节三个蝶阀到适当的位置，将空气流量调至指定读数。3.在温度显示控制仪表上，按住set键2、3秒钟，直至sv窗口显示SUl，此时pv窗口所显示的即为干燥器的干球温度所要达到的指定值，可通过仪表上的上移、左移键改变指定值，指定值设定好后按一下[set)键，改变到下一参数的设定（此后的参数不需改变)，然后按一下[A/M键回到仪表控制状态。按下加热开关，让电热器通电。4.干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后并且数字显示仪显示的数字不再增长（60摄氏度左右），即可开始实验。此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量（Gp）。5.将被干燥物料试样从水盆内取出，控去浮挂在其表面上的水份（使用呢子物料时，最好用力挤去所含的水分，以免干燥时间过长。（新设备送到140克左右，旧设备送130克左右）。将支架插入试样内直至尽头。6.将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上。注意：不能用力过大，使传感器受损。7.立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值（每3分钟读数一次）。然后每隔一段时间记录数据一次（记录总重量和时间），直至同样时间内重量的减少是0.1g时，即可结束实验。五、装置使用的注意事项1.在安装试样时，一定要小心保护传感器，以免用力过大使传感器造成机械性损伤。2.在设定温度给定值时，不要改动其它仪表参数，以免影响控温效果。3.为了设备的安全，开车时，一定要先开风机后开空气预热器的电热器。停车时则反之。4．突然断电后，在次开启实验时，检查风机开关、加热器开关是否已被按下，如果被按下，请再按一下使其弹起，不再处于导通状态。六、报告内容
GT─被干燥物料和支撑架的"总重量"， [g] G─被干燥物料的重量， [g] T─累计的干燥时间， [S] X─物料的干基含水量， [kg 水／kg 绝干物料] XAV─两次记录之间的被干燥物料的平均含水量， [kg 水／kg 绝干物料] U─干燥速率， [kg 水／(s·m2)] 四、 装置的使用方法 (一)实验前的准备工作 1. 将被干燥物料试样进行充分的浸泡。 2. 向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。 3. 将被干燥物料的空支架安装在洞道内。 4. 调节新空气入口阀到全开的位置。 (二) 装置的实验操作方法 1. 按下电源开关的绿色按键，在按风机开关按钮，开动风机。 2. 调节三个蝶阀到适当的位置，将空气流量调至指定读数。 3. 在温度显示控制仪表上，按住[set]键 2、3 秒钟，直至 sv 窗口显示[SU]，此时 pv 窗 口所显示的即为干燥器的干球温度所要达到的指定值，可通过仪表上的上移、左移键改变指 定值，指定值设定好后按一下[set]键，改变到下一参数的设定（此后的参数不需改变），然 后按一下[A/M]键回到仪表控制状态。按下加热开关，让电热器通电。 4. 干燥器的流量和干球温度恒定达 5 分钟之后并且数字显示仪显示的数字不再增长 （60 摄氏度左右），即可开始实验。此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量(GD)。 5. 将被干燥物料试样从水盆内取出，控去浮挂在其表面上的水份(使用呢子物料时，最 好用力挤去所含的水分，以免干燥时间过长。（新设备达到 140 克左右，旧设备达 130 克左 右）。将支架插入试样内直至尽头。 6. 将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上。注意:不能用力过大，使传感器 受损。 7. 立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值（每 3 分钟读数一次）。然后每 隔一段时间记录数据一次( 记录总重量和时间 )，直至同样时间内重量的减少是 0.1g 时，即 可结束实验。 五、 装置使用的注意事项 1. 在安装试样时，一定要小心保护传感器，以免用力过大使传感器造成机械性损伤。 2. 在设定温度给定值时，不要改动其它仪表参数，以免影响控温效果。 3. 为了设备的安全，开车时，一定要先开风机后开空气预热器的电热器。停车时则反 之。 4．突然断电后，在次开启实验时，检查风机开关、加热器开关是否已被按下，如果被 按下，请再按一下使其弹起，不再处于导通状态。 六、报告内容
将实验数据和数据整理结果列在表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。1.T (s)G(g)X(kg/kg)Xav(kg/kg)U(kg/s-m2)12345678910112.绘制出相应的干燥曲线和干燥速率曲线。实验四吸收实验一、实验目的1、了解填料塔的结构；
1．将实验数据和数据整理结果列在表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。 T（s） G(g) X(kg/kg) XAV(kg/kg) U(kg/s·m2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．绘制出相应的干燥曲线和干燥速率曲线。 实验四 吸收实验 一、实验目的 1、了解填料塔的结构；
2、熟悉填料吸收的工艺流程；3、观察填料空隙中汽、液接触状况；二、实验内容1、测定填料塔的干填料层（APIZ）一u关系曲线：2、测定填料塔的湿填料层（△PIZ）一U关系曲线：三、实验原理在逆流操作的填料塔内，液体从塔顶喷淋下来，依靠重力在填料表面作膜状流动，液膜与填料表面的摩擦及液膜与上升气体的摩擦构成了液膜流动的阻力，引起填料层的压强降。压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。由于压强降与气液流量有关，将不同喷淋量下的单位高度填料层的压强将（△P/Z）与空塔气速的实测数据标绘在多数坐标纸上，可得（△PZ）一u关系曲线。当无液体即喷淋量Lo=0时，干填料的（AP/Z）一u关系是直线：当有一定喷淋量时，（APIZ）一u关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为载点，上转载点称为泛点。这两个转折点将（△PIZ）一u关系分为三个区段，即恒持液量区、载液区与液泛区。当气速较低时，液体在填料层内向下流动儿乎与气速无关。在恒定的喷淋量下，填料表面上覆盖的液体膜层厚度不变，因而填料层的持液量不变，故为恒持液量区。在同一空塔气速之下，由于湿填料层所持液体占据一定空间，故气体的真实速度较通过干填料层时的真实速度高，因而压强降也较大。此区域的（△PI/Z）一u线在干填料线的左侧，且二线相互平行。随气速的增大，上升气流与下降液体间的摩擦力开始阻碍液体下流，使填料层的持液量随气速的增加而增加，此种现象称为拦液现象，开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速。超过载点气速后，（△PIZ）一u关系曲线的斜率增大。如果气速继续增大，由于液体不能顺利下流，而使填料层内持液量不断增多，以致几乎充满了填料层中的空隙，此时压强降急剧升高，（△P/Z）一u关系曲线的斜率急剧升高，压强将曲线近于垂直上升的转折点称为泛点，达到泛点时的空塔气速称为液泛气速或泛点气速。不同填料、不同喷淋量下的（△AP/Z）一u关系曲线的基本形状相近。四、实验方法与步骤实验流程示意图见图一，空气由鼓风机送入空气转子流量计计量，空气通过流量计处的温度由温度计测量，空气流量由放空阀调节。水由自来水管经水转子流量计，水的流量由流量计阀门调节，然后进入塔顶。1.测量干填料层(△P/Z)一u关系曲线：先全开空气放空阀，后启动鼓风机，用放空阀调节进塔的空气流量，按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P，转子流量计读数和流量计处空气温度，然后在对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标，以单位高度的压降△P/Z为纵坐标，标绘干填料层（P/Z)一u关系曲线
2、熟悉填料吸收的工艺流程； 3、观察填料空隙中汽、液接触状况； 二、实验内容 1、测定填料塔的干填料层（ΔP/Z）－u 关系曲线； 2、测定填料塔的湿填料层（ΔP/Z）－u 关系曲线； 三、实验原理 在逆流操作的填料塔内，液体从塔顶喷淋下来，依靠重力在填料表面作膜状流动，液膜 与填料表面的摩擦及液膜与上升气体的摩擦构成了液膜流动的阻力，引起填料层的压强降。 压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。由 于压强降与气液流量有关，将不同喷淋量下的单位高度填料层的压强将（ΔP/Z）与空塔气 速的实测数据标绘在多数坐标纸上，可得（ΔP/Z）－u 关系曲线。 当无液体即喷淋量 L0=0 时，干填料的（ΔP/Z）－u 关系是直线；当有一定喷淋量时， （ΔP/Z）－u 关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为载点，上转载点称为泛点。 这两个转折点将（ΔP/Z）－u 关系分为三个区段，即恒持液量区、载液区与液泛区。 当气速较低时，液体在填料层内向下流动几乎与气速无关。在恒定的喷淋量下，填料表 面上覆盖的液体膜层厚度不变，因而填料层的持液量不变，故为恒持液量区。在同一空塔气 速之下，由于湿填料层所持液体占据一定空间，故气体的真实速度较通过干填料层时的真实 速度高，因而压强降也较大。此区域的（ΔP/Z）－u 线在干填料线的左侧，且二线相互平行。 随气速的增大，上升气流与下降液体间的摩擦力开始阻碍液体下流，使填料层的持液量 随气速的增加而增加，此种现象称为拦液现象，开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气 速。超过载点气速后，（ΔP/Z）－u 关系曲线的斜率增大。 如果气速继续增大，由于液体不能顺利下流，而使填料层内持液量不断增多，以致几乎 充满了填料层中的空隙，此时压强降急剧升高，（ΔP/Z）－u 关系曲线的斜率急剧升高，压 强将曲线近于垂直上升的转折点称为泛点，达到泛点时的空塔气速称为液泛气速或泛点气 速。 不同填料、不同喷淋量下的（ΔP/Z）－u 关系曲线的基本形状相近。 四、实验方法与步骤 实验流程示意图见图一，空气由鼓风机送入空气转子流量计计量，空气通过流量计处的 温度由温度计测量，空气流量由放空阀调节。水由自来水管经水转子流量计，水的流量由流 量计阀门调节，然后进入塔顶。 1. 测量干填料层(△P／Z)─u 关系曲线： 先全开空气放空阀，后启动鼓风机，用放空阀调节进塔的空气流量，按空气流 量从小到大的顺序读取填料层压降△P，转子流量计读数和流量计处空气温度， 然后在对 数坐标纸上以空塔气速 u 为横坐标，以单位高度的压降△P／Z 为纵坐标，标绘干填料层(△ P／Z)─u 关系曲线