本書是以應(yīng)用型本科為主導(dǎo),通過多年的教學(xué)實踐和積極探索,為滿足化學(xué)工業(yè)對人才培養(yǎng)所提出的新要求而編寫的化工原理實驗教材。全書共7章,主要內(nèi)容為緒論、化工原理實驗研究方法、實驗誤差分析及有效數(shù)字、實驗數(shù)據(jù)處理與設(shè)計方法、常用測量儀表與儀器、化工原理仿真實驗和化工原理實驗。
化工原理實驗是一門工程實踐性很強(qiáng)的課程,也是化工原理教學(xué)中一個重要的有機(jī)組成部分。隨著化工原理教學(xué)實踐和教學(xué)改革的不斷深入,化工原理實驗成為學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用這門課程必不可少的重要實踐環(huán)節(jié),學(xué)生可以在實驗過程中更實際、更有效地學(xué)到更多的工程實驗方面的原理和測試手段,它與理論教學(xué)、課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成了化工原理的課程體系,它作為食品、環(huán)境、化工與制藥類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,與工程實際密切相關(guān),在專業(yè)人才培養(yǎng)方面起著非常重要的作用。
本書之成書,源自本校使用十多年的講義,并對其中的內(nèi)容進(jìn)行多次的修改和完善,結(jié)合學(xué)校的定位,以應(yīng)用型本科為主導(dǎo),積極倡導(dǎo)和實踐以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師指導(dǎo)為輔的實驗教學(xué)模式,從實驗方案、實驗流程、實驗步驟、主要參數(shù)測定、數(shù)據(jù)記錄和處理、實驗結(jié)果討論和課后思考題討論等方面,有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和實踐動手能力,通過多年的實踐和積極探索,逐漸形成了以綜合型、設(shè)計型、研究型為中心的實驗教學(xué)方法,取得了良好的教學(xué)效果。本書內(nèi)容包括:緒論、化工原理實驗研究方法、實驗誤差分析及有效數(shù)字、實驗數(shù)據(jù)處理與設(shè)計方法、常用測量儀表與儀器、化工原理仿真實驗、化工原理實驗等內(nèi)容,突出培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和能力。本書可作為高等學(xué);ぴ韺嶒炚n程的教材,適用于化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)、生物工程、食品工程、環(huán)境工程和材料工程等相關(guān)專業(yè)。
本書由陳秀宇執(zhí)筆主編,楊金杯作了修改,化工原理實驗教研組的陳文韜、余美瓊、陳國奮等也參加了本書的編寫討論。本書承蒙福州大學(xué)葉長燊教授審稿,并提出寶貴的意見。在此,對在本書編寫過程中給予熱心幫助和支持的老師,表示深切的謝意。
本書的編寫參考了國內(nèi)出版的多個版本的《化工原理實驗》教材(具體見書后參考文獻(xiàn)),在此對相關(guān)作者表示衷心的感謝和敬意。由于編者的學(xué)識和水平有限,書中可能存在不當(dāng)之處,敬請大家批評指正。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 化工原理實驗的教學(xué)目的
1.3 化工原理實驗的特點
1.4 化工原理實驗的教學(xué)內(nèi)容與方法
1.4.1 教學(xué)內(nèi)容
1.4.2 教學(xué)方法
1.5 化工原理實驗的要求
1.5.1 實驗前預(yù)習(xí)
1.5.2 實驗操作
1.5.3 實驗數(shù)據(jù)的測定、分割、記錄和整理
1.6 實驗報告的撰寫與要求
1.7 化工原理實驗室安全知識
1.7.1 防火
1.7.2 用電
1.7.3 高壓鋼瓶的安全使用
1.8 化工原理實驗室守則
第2章 化工原理實驗研究方法
2.1 直接實驗法
2.2 量綱分析法
2.2.1 基本概念
2.2.2 定理
2.2.3 量綱分析法步驟
2.2.4 量綱分析法舉例說明一一流體流動阻力
2.2.5 量綱分析法應(yīng)注意的問題
2.3 數(shù)學(xué)模型法
2.3.1 建立數(shù)學(xué)模型的主要步驟
2.3.2 數(shù)學(xué)模型法舉例
2.3.3 數(shù)學(xué)模型法和量綱分析法的比較
第3章 實驗誤差分析及有效數(shù)字
3.1 誤差的基本概念
3.1.1 真值與平均值
3.1.2 誤差的分類
3.1.3 精密度、正確度和精確度(準(zhǔn)確度)
3.1.4 誤差的表示方法
3.1.5 誤差的處理方法
3.1.6 儀表的精確度和誤差估算
3.2 誤差的基本性質(zhì)
3.2.1 誤差的正態(tài)分布
3.2.2 測量集合的最佳值
3.2.3 有限測量次數(shù)中標(biāo)準(zhǔn)誤差,的計算
3.2.4 可疑觀測值的舍棄
3.2.5 函數(shù)誤差
3.2.6 誤差分析應(yīng)用
3.3 有效數(shù)字及運算法則
3.3.1 有效數(shù)字
3.3.2 有效數(shù)字的運算規(guī)則
第4章 實驗數(shù)據(jù)處理與設(shè)計方法
4.1 實驗數(shù)據(jù)處理
4.1.1 列表法
4.1.2 圖示法
4.1.3 數(shù)學(xué)方程式表示法
4.2 正交實驗設(shè)計方法
4.2.1 概述
4.2.2 正交實驗設(shè)計方法的特點
4.2.3 正交表
4.2.4 正交表的表頭設(shè)計
4.2.5 正交實驗的結(jié)果分析方法
4.2.6 正交實驗方法的應(yīng)用舉例
4.3 Origin在化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
第5章 常用測量儀表與儀器
5.1 壓力測量
5.1.1 液柱式壓差計
5.1.2 彈性式壓差計
5.1.3 電氣式壓差計
5.1.4 流體壓力測量中的技術(shù)要點
5.2 流量測量
5.2.1 孔板流量計
5.2.2 轉(zhuǎn)子流量計
5.2.3 渦輪流量計
5.2.4 電磁流量計
5.2.5 濕式流量計
5.2.6 流量測量儀表的應(yīng)用及安裝性能比較
5.3 溫度測量
5.3.1 熱膨脹式溫度計
5.3.2 壓力式溫度計
5.3.3 熱電偶溫度計
5.3.4 熱電阻溫度計
5.3.5 測溫元件的安裝
5.3.6 常用溫度計的選用和比較
5.4 實驗室常用閥門
5.4.1 閥門的分類
5.4.2 閥門的代碼
5.4.3 典型閥門
5.5 實驗室常用測試儀器
5.5.1 液體比重天平使用說明
5.5.2 阿貝折射儀的使用方法
5.5.3 液體密度計的使用說明
5.5.4 氣相色譜儀的使用
5.6 計算機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制
5.6.1 概述
5.6.2 計算機(jī)數(shù)據(jù)采集和控制的原理及構(gòu)成
5.6.3 智能儀表
5.6.4 變頻器
第6章 化工原理仿真實驗
6.1 流體流動阻力實驗
6.2 離心泵特性曲線測定實驗
6.3 恒壓過濾實驗
6.4 氣一汽傳熱實驗
6.5 填料吸收實驗
6.6 篩板精餾塔實驗
6.7 洞道干燥實驗
6.8 化工原理實驗數(shù)據(jù)處理軟件使用簡介
6.8.1 學(xué)生使用方法介紹
6.8.2 教師(管理員)使用手冊
第7章 化工原理實驗
7.1 流體流動阻力的測定
7.2 離心泵特性曲線測定
7.3 板框壓濾機(jī)過濾常數(shù)的測定
7.4 空氣一蒸汽對流傳熱系數(shù)測定
7.5 篩板精餾塔實驗
7.6 填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測定
7.7 洞道式干燥實驗
7.8 膜分離實驗
7.9 演示實驗一一流體流動形態(tài)(雷諾)實驗
附錄
附錄1 水的物理性質(zhì)
附錄2 飽和水蒸氣表(按溫度排列)
附錄3 干空氣的物理性質(zhì)(101.3 kPa)
附錄4 乙醇水溶液的物理性質(zhì)
附表4-1 101.3 kPa下乙醇一水的氣液平衡數(shù)據(jù)
附表4-2 乙醇水溶液的比定壓熱容cp
附表4-3 乙醇水溶液的汽化潛熱r
附表4-4 乙醇水溶液相對密度(20℃)與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系
主要參考文獻(xiàn)