《化工原理實驗》主要內容包括:緒論、測量誤差分析和數(shù)據(jù)處理、測量儀表和測量方法、基礎實驗、演示實驗和標定實驗、綜合性實驗等內容。本書注重培養(yǎng)學生的綜合素質,通過實驗操作使學生掌握化工生產的單元操作技能及實驗研究方法,同時,培養(yǎng)學生的實驗設計、實施及創(chuàng)新能力。
《化工原理實驗》可作為高等院;ぜ跋嚓P專業(yè)的化工原理實驗教材或教學參考書,也可作為化工、生物工程、環(huán)境工程等專業(yè)的研究人員的參考用書。
化工原理實驗是高等學;ゎ悓I(yè)及其他相關專業(yè)的基礎實驗課程,是深入學習化工原理基礎理論知識的重要途徑;ぴ韺嶒炇菍⑦^程原理與工程實際相結合,培養(yǎng)學生分析和解決工程實踐問題能力,提高學生科學研究和創(chuàng)新能力的重要實踐課程。
本書共有六章。第1章緒論,主要介紹了實驗的主要內容及要求、實驗過程的基本安全知識,幫助同學們了解化工原理實驗課程的學習方法以及實驗過程中應注意的安全問題。
第2章測量誤差分析和數(shù)據(jù)處理,主要介紹了測量誤差的概念、分類、特點及其表征,測量結果的數(shù)據(jù)處理等,以便學生正確地進行實驗數(shù)據(jù)的處理。
第3章測量儀表和測量方法,主要介紹了化工實驗及生產中常用測量儀表的工作原理與特點。
第4章基礎實驗,主要介紹了流體流動阻力測定實驗等8個經典的化工原理基礎實驗。
第5章演示實驗和標定實驗,主要介紹了雷諾實驗、流體機械能轉化實驗、板式塔流體力學性能實驗、邊界層分離實驗、測溫儀表標定實驗、測壓儀表標定實驗、流量計標定實驗。
第6章綜合性實驗,針對應用更加靈活、性能更完備的現(xiàn)代化綜合性實驗設備,介紹了利用綜合性實驗設備開展多個化工原理基礎實驗的方法。通過綜合性實驗設備,教師可以根據(jù)教學需要自行設計實驗或者由學生設計實驗內容,既實現(xiàn)了教師的靈活教學,也有利于培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。其中,液-液萃取虛實結合實驗為創(chuàng)新型實驗。該實驗原有物系為水-煤油-苯甲酸體系,煤油是芳烴混合物,氣味刺鼻,污染環(huán)境,閃點低,容易燃燒,具有環(huán)境安全隱患,因此,利用現(xiàn)有實驗設備,設計了講解演示與虛擬仿真相結合的創(chuàng)新型實驗,有利于培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神,也可供實驗教師作為教學參考。本實驗的教學設計為教師面對不適用于線下實際教學的課程提供了新的教學思路。
本 書力求內容充實、實用,具有一定的創(chuàng)新性。為方便學生更好地了解實驗內容,在基礎實驗和綜合性實驗中配有二維碼,通過掃描二維碼可以看到各個實驗的講解視頻。
本書的策劃、統(tǒng)稿和定稿由沈陽工業(yè)大學于杰、呂丹和沈陽科技學院單譯完成,參加本書編寫工作的還有沈陽工業(yè)大學趙培余、張林楠、關銀燕、高維春、耿聰、吳陽、張琨、吳曉藝、劉利,沈陽科技學院劉思樂、王歡、厲安昕,沈陽市第七中學姜寧等,其中趙培余和姜寧負責圖表的制作與修改。在此,對各位致以衷心的感謝。非常感謝北京歐倍爾軟件技術開發(fā)有限公司、萊帕克(北京)科技有限公司、北京理工大學化工原理移動仿真實驗室、西儀服科技有限公司提供技術資料與技術支持。本書也參考了其他兄弟院校的有關教材,在此也向有關教材的作者表示誠摯的謝意。
鑒于編者學識和經驗有限,書中難免出現(xiàn)不妥之處,衷心希望廣大讀者批評指正,幫助本書日臻完善。
編者
2023年11月
無
第1章 緒論/ 1
1.1 概述 1
1.1.1 化工原理實驗課程的特點和重要性 1
1.1.2 化工原理實驗課程的研究內容 1
1.1.3 化工原理實驗課程的教學目的 2
1.1.4 化工原理實驗課程的教學方法 2
1.1.5 化工原理實驗課程的教學基本要求 3
1.1.6 實驗報告書寫要求 3
1.2 化工原理實驗基本安全知識 4
1.2.1 實驗室安全教育管理規(guī)定 4
1.2.2 實驗室安全消防知識 5
1.2.3 實驗室安全用電知識 7
1.2.4 危險化學品安全使用知識 9
1.2.5 高壓氣體鋼瓶的安全使用知識 10
第2章 測量誤差分析和數(shù)據(jù)處理/ 14
2.1 測量誤差的概念 14
2.2 測量誤差的分類 14
2.2.1 絕對誤差和相對誤差 14
2.2.2 系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤差 16
2.3 測量誤差的特點及其表征 16
2.3.1 偶然誤差 16
2.3.2 系統(tǒng)誤差 20
2.3.3 過失誤差 21
2.3.4 誤差的傳遞效應 21
2.4 測量結果的數(shù)據(jù)處理 22
2.4.1 測量結果的有效數(shù)字處理 22
2.4.2 測量結果的處理方法 23
2.4.3 測量結果的統(tǒng)計檢驗 25
第3章 測量儀表和測量方法/ 27
3.1 檢測儀表基本概念及性能指標 27
3.1.1 測量范圍 27
3.1.2 零點遷移和量程遷移 27
3.1.3 靈敏度、分辨率及分辨力 28
3.1.4 線性度 28
3.1.5 精度和精度等級 28
3.1.6 回差 29
3.1.7 反應時間 29
3.1.8 重復性和再現(xiàn)性 29
3.1.9 可靠性和穩(wěn)定性 30
3.2 溫度測量與儀表 30
3.2.1 溫度與溫度測量方法 30
3.2.2 常用溫度測量儀表 31
3.3 壓力測量與儀表 34
3.3.1 壓力與壓力表示方法 34
3.3.2 常用壓力測量儀表 35
3.4 流量測量與儀表 37
3.4.1 流量與流量測量方法 37
3.4.2 常用流量測量儀表 37
3.5 物位測量與儀表 42
3.5.1 物位與物位測量方法 42
3.5.2 常用物位測量儀表 42
第4章 基礎實驗/ 45
實驗4.1 流體流動阻力測定實驗 45
實驗4.2 離心泵的操作和性能測定實驗 51
實驗4.3 恒壓過濾常數(shù)的測定實驗 55
實驗4.4 傳熱實驗 62
實驗4.5 篩板精餾塔實驗 69
實驗4.6 填料吸收塔實驗 76
實驗4.7 干燥速率曲線測定實驗 84
實驗4.8 液-液萃取實驗 91
第5章 演示實驗和標定實驗/ 98
實驗5.1 雷諾實驗 98
實驗5.2 流體機械能轉化實驗 100
實驗5.3 板式塔流體力學性能實驗 102
實驗5.4 邊界層分離實驗 105
實驗5.5 測溫儀表標定實驗 107
實驗5.6 測壓儀表標定實驗 109
實驗5.7 流量計標定實驗 110
第6章 綜合性實驗/ 114
實驗6.1 流體力學綜合測定實驗 114
實驗6.2 傳熱綜合性實驗 122
實驗6.3 液-液萃取虛實結合實驗 128
實驗6.4 精餾綜合實驗 134
實驗6.5 離心泵串聯(lián)和并聯(lián)實驗 143
參考文獻 / 148