化工原理实验报告.pdf

【化工原理实验报告】 实验一：伯努利实验 该实验主要目的是理解和验证伯努利方程在流体流动中的应用。伯努利方程是流体力学中的基础原理，它描述了不可压缩流体在稳定流动过程中的能量转换与守恒。在管道内，流体的机械能包括位能、动能和静压能。位能由流体的高度决定，动能与流速有关，静压能与流体的压力相关。理想流体在系统内的任何截面上，尽管这三种能量可能不同，但它们的总和保持不变。然而，对于实际流体，由于内部摩擦，一部分机械能会转化为热能，导致任意两截面上的机械能之和有差异，这部分差异称为机械损失。 实验中，通过U型压差计测量的液位差可以分别表示位压头、动压头和静压头。当测压孔与水流方向垂直时，测压管内的液柱高度是静压头与动压头的和。通过流量和截面积可以计算出平均流速和动压头。根据伯努利方程，可以计算出各截面间的总水头和测管水头。实验流程包括低位水箱、水泵、计量水箱、高位水箱、流量控制阀、变径管、测压管等，通过对流量的控制和测量，观察不同工况下的能量转换和损失。 实验操作中，需熟悉设备，确保测压管水平，打开阀门供水，观察水头和总水头的变化，以及流量增减对水头的影响。记录不同流量下的液位差，最后整理原始数据。 实验二：离心泵性能曲线测定 实验目标在于了解离心泵的结构和性能曲线的测定方法。离心泵的主要性能参数包括流量Q、扬程H、轴功率N和效率η。扬程可以通过压力表、真空表、垂直距离和速度头的计算得到。泵的总效率等于有效功率与输入功率的比例。实验设备包括卧式离心泵和涡轮流量计。在操作过程中，需要先灌泵，然后启动泵，建立流动，并在流量稳定后读取数据。实验数据可用于计算Q、H、N和η。 实验三：过滤实验 该实验旨在熟悉板框过滤机的操作并测定恒压过滤常数。在恒压过滤中，滤液量与过滤时间的关系可以用特定的数学公式表示。实验中，需要记录过滤过程中的相关参数，例如过滤时间和滤液体积，以计算恒压过滤常数、虚拟滤液体积和虚拟过滤时间。 这三个实验涵盖了化工原理中的流体动力学、流体机械和固液分离三个重要领域，通过实际操作，学生可以深入理解这些基础概念并掌握相关设备的使用方法。