《化工基礎(chǔ)實驗》全面結(jié)合化工基礎(chǔ)理論內(nèi)容而展開,借鑒最新化工基礎(chǔ)實驗研究成果,力求適應(yīng)新世紀高等院校化學(xué)教育教學(xué)改革實踐要求!痘せA(chǔ)實驗》分緒論和正文五章,緒論主要闡述了化工基礎(chǔ)實驗的重要意義、基本要求和實驗課教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法,正文的內(nèi)容包括實驗室操作的基本知識、實驗誤差分析和數(shù)據(jù)處理、化工實驗參數(shù)測量技術(shù)及常用儀器儀表的使用、計算機數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)、實驗部分等。本書實驗內(nèi)容詳實,突出實踐性和工程性,對學(xué)生進行實驗研究、培養(yǎng)全方面的能力和素質(zhì),具有重要意義。
《化工基礎(chǔ)實驗》既可作為高等院校化學(xué)專業(yè)本、?苹せA(chǔ)實驗的教材,也可供相關(guān)科研人員參考。
本書根據(jù)教育部關(guān)于高等院校本科化學(xué)專業(yè)教學(xué)的基本要求和本課程的教學(xué)大綱編寫而成,旨在完善化學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)生應(yīng)用化工基礎(chǔ)理論解決生產(chǎn)實際問題以及學(xué)生動手操作的能力,開拓學(xué)生的實驗思路,使學(xué)生掌握新的實驗技術(shù)和方法、增強創(chuàng)新意識。
因此,本書力圖擺脫傳統(tǒng)實驗指導(dǎo)書的模式,涉及的內(nèi)容比較廣泛。首先,為了使學(xué)生能安全成功地完成實驗,在第一章提出一些化工實驗中必須遵守的注意事項和必須具備的安全知識。其次,為使學(xué)生能在“化工基礎(chǔ)”課堂教學(xué)后,盡快掌握化工基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)知識,在第二、三章將化工實驗數(shù)據(jù)處理和實驗常用的儀器、儀表等普通的基礎(chǔ)性知識編入。再次,隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展以及各學(xué)科間交叉和綜合的趨勢,化工基礎(chǔ)實驗的教學(xué)內(nèi)容、實驗過程及數(shù)據(jù)處理與計算機技術(shù)相結(jié)合成為一個新的發(fā)展趨勢,為使學(xué)生初步了解計算機仿真實驗室,在第四章對計算機數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)作了簡單的介紹。最后,以多年完善后形成的化工基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)講義和設(shè)備為藍本,在第五章編排了以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為目的的化工基礎(chǔ)實驗?紤]到實驗所涉及的物理參數(shù)較多,書中還附有部分常用流體的各種物理性質(zhì)數(shù)據(jù)參照表。
本書緒論、第一章、第二章和第五章的實驗九至實驗十六由張興晶編寫,第三章、第四章和第五章的實驗五至實驗八由張偉娜編寫,第五章的實驗一至實驗四由杜娟編寫。全書由王繼庫和張興晶統(tǒng)稿。由于作者水平有限,書中難免出現(xiàn)不妥之處,敬請讀者給予指正,幫助本書日臻完善。在本書編寫過程中參考了兄弟院校的有關(guān)資料,在此表示衷心的感謝。
緒論
第一章 實驗室操作的基本知識
1.1 實驗注意事項
1.2 化工材料安全知識
1.3 高壓鋼瓶的正確使用
1.4 實驗室消防知識
1.5 實驗的基本要求
參考文獻
第二章 實驗誤差分析和數(shù)據(jù)處理
2.1 實驗數(shù)據(jù)的誤差分析
2.1.1 實驗數(shù)據(jù)的誤差
2.1.2 實驗數(shù)據(jù)的計算
2.1.3 誤差的估算
2.2 實驗數(shù)據(jù)的處理
2.2.1 實驗數(shù)據(jù)列表法
2.2.2 實驗數(shù)據(jù)圖示法
2.2.3 數(shù)學(xué)模型表示法
參考文獻
第三章 化工實驗參數(shù)測量技術(shù)及常用儀器儀表的使用
3.1 測量技術(shù)基礎(chǔ)知識
3.1.1 量程與精度
3.1.2 靈敏度與靈敏限
3.1.3 線性度與回差
3.1.4 重復(fù)性與穩(wěn)定性
3.1.5 反應(yīng)時間
3.2 壓力測量技術(shù)及使用的儀表
3.2.1 壓力技術(shù)概述
3.2.2 壓力儀表的分類
3.3 流量測量技術(shù)及使用的儀表
3.3.1 節(jié)流式流量計
3.3.2 轉(zhuǎn)子流量計
3.3.3 渦輪流量計
3.4 溫度測量技術(shù)及使用的儀表
3.4.1 概述
3.4.2 玻璃液體溫度計
3.4.3 熱電阻溫度計
3.4.4 熱電偶溫度計
3.5 液位測量技術(shù)及使用的儀表
3.5.1 直讀式液位計
3.5.2 壓差式液位計
3.5.3 浮力式液位計
3.5.4 電容式液位計
參考文獻
第四章 計算機數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)
4.1 計算機數(shù)據(jù)采集與控制
4.1.1 概述
4.1.2 計算機數(shù)據(jù)采集和控制的原理及結(jié)構(gòu)
4.1.3 智能儀表
4.1.4 變頻器
4.2 計算機仿真在化工基礎(chǔ)實驗中的應(yīng)用
4.2.1 仿真實驗簡介
4.2.2 仿真系統(tǒng)的制作
4.2.3 仿真實驗實例——離心泵及液位
參考文獻
第五章 實驗部分
實驗一 流體流動過程中機械能的相互轉(zhuǎn)化
一 柏努利方程演示實驗
實驗二 流體流動形態(tài)的判據(jù)
一 雷諾準(zhǔn)數(shù)的測定
實驗三 離心泵特性曲線的測定
實驗四 流體流動阻力的測定
實驗五 非均相分離演示實驗
實驗六 流化床干燥實驗
實驗七 板式塔流體力學(xué)演示實驗
實驗八 氣一氣列管換熱器實驗
實驗九 多釜串聯(lián)實驗
一 串聯(lián)流動反應(yīng)器停留時間分布的測定
實驗十 填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測定
實驗十一 反應(yīng)精餾法制乙酸乙酯
實驗十二 二元氣液相平衡數(shù)據(jù)的測定
實驗十三 三元物系液液相平衡測定
實驗十四 開口、閉口法閃點的測定
實驗十五 洗衣粉白度的測定
實驗十六 化工產(chǎn)品中微量水分的測定
3.活塞式壓力計
活塞式壓力計的測壓原理是流體靜壓原理和帕斯卡原理,它是利用作用于已知有效面積活塞上的專用砝碼來平衡被測系統(tǒng)壓力的測壓儀器,又稱為砝碼式壓力計、靜重活塞式壓力計或壓力天平,主要用于計量室、實驗室以及生產(chǎn)或科學(xué)實驗環(huán)節(jié)作為壓力基準(zhǔn)器使用,也有將活塞式壓力計直接應(yīng)用于高可靠性監(jiān)測環(huán)節(jié),對當(dāng)?shù)仄渌麅x表進行監(jiān)測。
活塞和活塞筒采用高強度、高硬度和低溫度線脹系數(shù)的合金鋼、碳化鎢等材料制成,溫度膨脹系數(shù)小、變形量小,因而保證活塞有效面積周期變化率較小,從而保證活塞式壓力計有極高的靈敏度;钊突钊步(jīng)精工研磨,其圓度誤差和間隙極小,工作介質(zhì)采用低粘度的癸二酸酯,因而極大地提高了活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間,也就相應(yīng)減小了活塞下降速度,從而提高活塞鑒別力。這種壓力計的測量范圍有:0.04~0.6MPa、0.1 ~6MPa、0.5 ~25MPa和1~60MPa,可根據(jù)實際需要適當(dāng)選擇。
4.電測式壓力計
隨著工業(yè)自動控制技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的普及和提高,僅僅采用就地指示儀表測定待測壓力遠遠不能滿足要求,往往需要利用計算機采集數(shù)據(jù),進而轉(zhuǎn)換成容易遠傳的電信號,以便于集中檢測和控制,故出現(xiàn)了電測式壓力計。能夠測量壓力并將電信號遠傳的裝置稱為壓力傳感器。電測法就是通過壓力傳感器直接將被測壓力變換成與壓力成一定函數(shù)關(guān)系的電阻、電流、電壓、頻率等形式的電信號輸出的壓力測量方法。
這種方法在自動化系統(tǒng)中具有重要作用,用途廣泛,除用于一般壓力測量外,尤其適用于快速變化和脈動壓力的測量。常見壓力傳感器的類型有:壓變式、固態(tài)壓阻式、壓電式、電感式、電容式、霍爾式、振頻式等。不同類型的壓力傳感器的原理有所區(qū)別。
壓阻式壓力傳感器:根據(jù)壓阻效應(yīng)(硅、鍺等半導(dǎo)體材料,因外力作用產(chǎn)生壓縮或拉伸時,其電阻率隨其內(nèi)應(yīng)力而改變,這稱為壓阻效應(yīng))這一原理,從測定材料的電阻率變化而得壓力值。
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