化工流体过程综合实验总结

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

入口压力 P1 (MPa)

0 0 0 0 0 0 0.001 0.0035 0.0065 0.01 0.013 0.016

工 流 体 过 程 实 验 数 据 表2 离 心 泵 性 能 测 定 实 验 数 据 处 液体温度：26.6℃ 液体密度ρ =998.05kg/m 泵进出口高度= 泵轴功率 出口压力 电机功率 流量Q 压头h P1 N (kw) (m^3/h) (m) (MPa) (KW) 0.21 0.21 0 21.82855251 0.1365 0.205 0.46 1.21 21.31787268 0.299 0.199 0.51 2 20.7050569 0.3315 0.188 0.56 2.98 19.58156129 0.364 0.165 0.61 3.99 17.23243411 0.3965 0.161 0.66 4.99 16.82389025 0.429 0.149 0.7 6 15.49612272 0.455 0.13 0.72 7.08 13.30019949 0.468 0.121 0.74 8 12.07456791 0.481 0.095 0

专业： 姓名： 学号： 日期：2015 地点：教十 1208 实验报告

课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师：金伟光 成绩：__________________ 实验名称：流体力学综合实验（一、二） 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

1、流体流动阻力的测定实验

1.1 实验目的：

1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法 1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 Re的关系，验证在一般湍流区内λ与 Re的关系曲线

1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ

1.1.4识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。

1.2 实验装置与流程：

1.2.1 实验装置介绍：

实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管

北京化工大学 化工原理实验报告

实验名称：流体阻力实验 班级：化工1305班 姓名：张玮航

学号：2013011132序号： 11 同组人：宋雅楠、陈一帆、陈骏

设备型号：流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第4套 实验日期： 2015-11-27

北京化工大学化工原理流体阻力实验

一、实验摘要

首先，本实验使用UPRSⅢ型第4套实验设备，通过测量不同流速下水流经不锈钢管、镀锌管、层流管、突扩管、阀门的压头损失来测定不同管路、局部件的雷诺数与摩擦系数曲线。确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素，验证在湍流区内λ与雷诺数Re和相对粗糙度的函数。该实验结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。

结果，从实验数据分析可知，光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而

0.25减小，并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis关系式：??0.3163Re。

突然扩大管的局部阻力系数随Re的变化而变化。

关键词：摩擦系数，局部阻力系数，雷诺数，相对粗糙度

二、实验目的

1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法：

①测量湍流直管的阻力，确定摩擦阻力系数。 ②测量湍流局部管道的阻力，确定摩擦阻力系数。 ③测量层流直

实验报告

课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：传热综合实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名：_张子宽、王浩、任欣 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

横管对流传热系数的测定

1 实验目的：

1.1 掌握空气在普通和强化传热管内的对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。

1.2 把测得的数据整理成Nu=BRen形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。 1.3 了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。

2 装置与流程：

其中：1—风机；2—蒸汽发生器；3—孔板流量计；4—压差传感器；5—普通套管换热器； 6

— 温度传感器

2.2 流程介绍：

实验装置由蒸汽发生器、孔板流量变送器、变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪等构成。 空气—水蒸气换热流程：来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行热交

化学工程专业

实 验 讲 义

（试用版）

实验二 气固相催化宏观反应速率的测定

一、实验目的

气固相催化反应是在催化剂颗粒表面进行的非均相反应。如果消除了传递过程的影响，可测得本征反应速率，从而在分子尺度上考察化学反应的基本规律。如果存在传热、传质过程的阻力，则为宏观反应速率。测定工业催化剂颗粒的宏观反应速率，可与本征反应速率对比得到效率因子实验值，也可能直接用于工业反应器的操作优化和模拟研究，因而对工业反应器的操作与设计具有更大的实用价值。本实验目的有两项。

（1）了解宏观反应速率的测试方法。

（2）了解和掌握气固相催化反应实验研究方法。 二、实验原理

采用工业粒度的催化剂测试宏观反应速率时，反应物系经历外扩散、内扩散与表面反应三个主要步骤。对工业粒度的催化剂而言，外扩散阻力与工业反应器操作条件有很大的关系，线速度是调整外扩散传递阻力的有效手段。设计工业反应装置和实验室反应器时，一般选用足够高线速度，使反应过程排除颗粒外部传质阻力。本实验测定反应速率，实质上是在排除外部传质阻力后，包含内部传质阻力的宏观反应速率，，能表征工业催化剂的颗粒特性，便于应用于反应器设计与操作。催化剂颗粒通常制成多孔结构以增大其表面积，因此颗粒的内表面积远远大于外表

化学工程专业

实 验 讲 义

（试用版）

实验二 气固相催化宏观反应速率的测定

一、实验目的

气固相催化反应是在催化剂颗粒表面进行的非均相反应。如果消除了传递过程的影响，可测得本征反应速率，从而在分子尺度上考察化学反应的基本规律。如果存在传热、传质过程的阻力，则为宏观反应速率。测定工业催化剂颗粒的宏观反应速率，可与本征反应速率对比得到效率因子实验值，也可能直接用于工业反应器的操作优化和模拟研究，因而对工业反应器的操作与设计具有更大的实用价值。本实验目的有两项。

（1）了解宏观反应速率的测试方法。

（2）了解和掌握气固相催化反应实验研究方法。 二、实验原理

采用工业粒度的催化剂测试宏观反应速率时，反应物系经历外扩散、内扩散与表面反应三个主要步骤。对工业粒度的催化剂而言，外扩散阻力与工业反应器操作条件有很大的关系，线速度是调整外扩散传递阻力的有效手段。设计工业反应装置和实验室反应器时，一般选用足够高线速度，使反应过程排除颗粒外部传质阻力。本实验测定反应速率，实质上是在排除外部传质阻力后，包含内部传质阻力的宏观反应速率，，能表征工业催化剂的颗粒特性，便于应用于反应器设计与操作。催化剂颗粒通常制成多孔结构以增大其表面积，因此颗粒的内表面积远远大于外表

《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第一、二章）

2009.9.30

（内容总结）

第一章 概述

§ 1.1 流体机械的定义与分类 § 1.2 流体机械的工程应用 § 1.3 流体机械的技术发展

小结：1．流体机械的分类 叶片式、容积式；

2．流体机械在石油化工行业的应用； 3．（化工）过程流体机械。

（内容总结及思考题）

第二章 泵

§ 2.1 离心泵的结构类型 2.1.1 离心泵的基本结构 2.1.2 离心泵的类型

2.1.3 离心泵的典型结构 2.1.4 主要零部件

小结：1．离心泵的基本结构 单级单吸悬臂式；

2．离心泵的类型 单级、多级；单吸、双吸；水平中开、节段式； 3．叶轮 开式、闭式。

§ 2.2 离心泵的工作原理 2.2.1 离心泵的工作参数 2.2.2 离心泵的工作原理

2.2.3 叶轮中液体流动规律——速度三角形 2.2.4 离心泵基本方程式

2.2.5 叶片结构型式对能量转换的影响 2.2.6 有限叶片对叶轮能量转换的影响

小结：1．工作参数 流量Q、扬程H、功率N、效率η等；

2．速度三角形 速度u、w、c，分速度cu、cr；液流角α、β，叶片安装角βA2等；

化工传热综合实验装置

说明书

天津大学化工基础实验中心

2011．7

强化传热又被学术界称为第二代传热技术，它能减小初设计的传热面积，从而减小换热器的体积和重量，提高现有换热器换热能力，减小换热阻力，降低换热器动力消耗，使换热器在较低温差下就可以工作，从而有效地利用能源，节省资金。强化传热的方法有多种，本实验装置采用的是在换热器内管插入螺旋线圈

的方法来达到强化传热的目的。

螺旋线圈内部结构如图-1所示，线圈由直径3mm以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。在普通套管换热器内将金属螺旋线圈插入并固定，即构成强化传热管。靠近管壁区域，流体一方面受到螺旋线圈的作用而发生旋转，一方面还周期性地受到线圈螺旋金属丝的扰动，使湍流程度增大，减小层流内层厚度，从而达到强化传热的

目的。由于绕制线圈的金属丝直径很细，流体旋流强度较弱，所以流动阻力小，有利于节省能源。螺旋线圈以线圈节距H与管内径d的比值为技术参数，另外，管长与管径之比（管径比）是影响传热效果和阻力系数的重要因素。强化传热的机理较为复杂，经过多年实验研究，人们总结出了Nu?BRe的经验公式，其中B和m值的大小因螺旋丝尺寸不同而变化。

按照实验方法操作，确定不同流量下Rei与Nu的数值，再通过线性回归最终确

过程流体机械习题及课程设计指导书 第1章 绪论

一、填空

1． 按照国际公约的约定，社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即（软硬件产品）、（流程性材料产品）和（服务型产

品）。

2． 过程流体机械是（产品生产）的能量提供者、（生产环节）的制作者和（物质流通）的输送者。因此，它往往是一个工厂

的心脏、动力和关键设备。

3． 流体机械按其能量的转换形式可分为（原动机）和（工作机）二大类。 4． 按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。 5． 按流体机械工作原理的不同，可分为（往复式）和（旋转式）流体机械。 6． 将机械能转变为（气体）的能量，用来给（气体）增压与输送的机械称为压缩机。 7． 将机械能转变为（液体）的能量，用来给（液体）增压与输送的机械称为泵。 8． 用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释

1. 流程性材料 2. 过程 3. 生产过程4. 过程装备

5. 过程流体机械——.是以流体为工质进行能量交换，处理与输送的机械，是过程装备重要组成

第2章 容积式压缩机 一、填空题

1． 容积式压缩机按结构型式的不同分为（往复式）和（回转式）压缩机。 2． 往复式压缩机由（工作腔）、（传动部

过程流体机械试题

一、单项选择题(每题1分，共10分)

1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ ）。 A.机械损失 B.尾迹损失

C.冲击损失 D.泄漏损失

2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ ）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环

3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数ns是其（ ）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数

C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数

4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ ）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸

6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ ）。 A. 不变