本書是以應(yīng)用型本科為主導(dǎo),通過多年的教學(xué)實(shí)踐和積極探索,為滿足化學(xué)工業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)所提出的新要求而編寫的化工原理實(shí)驗(yàn)教材。全書共7章,主要內(nèi)容為緒論、化工原理實(shí)驗(yàn)研究方法、實(shí)驗(yàn)誤差分析及有效數(shù)字、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與設(shè)計(jì)方法、常用測(cè)量儀表與儀器、化工原理仿真實(shí)驗(yàn)和化工原理實(shí)驗(yàn)。
化工原理實(shí)驗(yàn)是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,也是化工原理教學(xué)中一個(gè)重要的有機(jī)組成部分。隨著化工原理教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革的不斷深入,化工原理實(shí)驗(yàn)成為學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用這門課程必不可少的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)過程中更實(shí)際、更有效地學(xué)到更多的工程實(shí)驗(yàn)方面的原理和測(cè)試手段,它與理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)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(shí)踐以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師指導(dǎo)為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,從實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)步驟、主要參數(shù)測(cè)定、數(shù)據(jù)記錄和處理、實(shí)驗(yàn)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(shí)踐動(dòng)手能力,通過多年的實(shí)踐和積極探索,逐漸形成了以綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型為中心的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究方法、實(shí)驗(yàn)誤差分析及有效數(shù)字、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與設(shè)計(jì)方法、常用測(cè)量儀表與儀器、化工原理仿真實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,突出培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和能力。本書可作為高等學(xué)校化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教材,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(shí)驗(yàn)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(duì)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(gè)版本的《化工原理實(shí)驗(yàn)》教材(具體見書后參考文獻(xiàn)),在此對(duì)相關(guān)作者表示衷心的感謝和敬意。由于編者的學(xué)識(shí)和水平有限,書中可能存在不當(dāng)之處,敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的
1.3 化工原理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
1.4 化工原理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的要求
1.5.1 實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)
1.5.2 實(shí)驗(yàn)操作
1.5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定、分割、記錄和整理
1.6 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫與要求
1.7 化工原理實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)
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(shí)驗(yàn)室守則
第2章 化工原理實(shí)驗(yàn)研究方法
2.1 直接實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)驗(yàn)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(cè)量集合的最佳值
3.2.3 有限測(cè)量次數(shù)中標(biāo)準(zhǔn)誤差,的計(jì)算
3.2.4 可疑觀測(cè)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(yùn)算法則
3.3.1 有效數(shù)字
3.3.2 有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則
第4章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與設(shè)計(jì)方法
4.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
4.2.1 概述
4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)
4.2.3 正交表
4.2.4 正交表的表頭設(shè)計(jì)
4.2.5 正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析方法
4.2.6 正交實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用舉例
4.3 Origin在化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
第5章 常用測(cè)量儀表與儀器
5.1 壓力測(cè)量
5.1.1 液柱式壓差計(jì)
5.1.2 彈性式壓差計(jì)
5.1.3 電氣式壓差計(jì)
5.1.4 流體壓力測(cè)量中的技術(shù)要點(diǎn)
5.2 流量測(cè)量
5.2.1 孔板流量計(jì)
5.2.2 轉(zhuǎn)子流量計(jì)
5.2.3 渦輪流量計(jì)
5.2.4 電磁流量計(jì)
5.2.5 濕式流量計(jì)
5.2.6 流量測(cè)量儀表的應(yīng)用及安裝性能比較
5.3 溫度測(cè)量
5.3.1 熱膨脹式溫度計(jì)
5.3.2 壓力式溫度計(jì)
5.3.3 熱電偶溫度計(jì)
5.3.4 熱電阻溫度計(jì)
5.3.5 測(cè)溫元件的安裝
5.3.6 常用溫度計(jì)的選用和比較
5.4 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室常用測(cè)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(jì)的使用說明
5.5.4 氣相色譜儀的使用
5.6 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制
5.6.1 概述
5.6.2 計(jì)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(shí)驗(yàn)
6.1 流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)
6.2 離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)
6.3 恒壓過濾實(shí)驗(yàn)
6.4 氣一汽傳熱實(shí)驗(yàn)
6.5 填料吸收實(shí)驗(yàn)
6.6 篩板精餾塔實(shí)驗(yàn)
6.7 洞道干燥實(shí)驗(yàn)
6.8 化工原理實(shí)驗(yàn)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(cè)
第7章 化工原理實(shí)驗(yàn)
7.1 流體流動(dòng)阻力的測(cè)定
7.2 離心泵特性曲線測(cè)定
7.3 板框壓濾機(jī)過濾常數(shù)的測(cè)定
7.4 空氣一蒸汽對(duì)流傳熱系數(shù)測(cè)定
7.5 篩板精餾塔實(shí)驗(yàn)
7.6 填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定
7.7 洞道式干燥實(shí)驗(yàn)
7.8 膜分離實(shí)驗(yàn)
7.9 演示實(shí)驗(yàn)一一流體流動(dòng)形態(tài)(雷諾)實(shí)驗(yàn)
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(duì)密度(20℃)與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系
主要參考文獻(xiàn)