流体流动阻力的测定(教案)

第一篇：流体流动阻力的测定(教案)

化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

实验二 流体流动阻力的测定

难点：因次分析方法对工程实际问题的分析解决； 重点：测定流体经直管和管件时阻力损失的实验组织法； 课时：4学时，其中实验讲解约1学时，学生完成实验3学时；

流体流动阻力测定是化工领域中最重要的实验之一，是运用因次分析方法的理论来具体解决复杂工程问题的实例，通过实验掌握工程实验的基本实验技能。

一、实验目的

1.熟悉测定流体经直管和管件时阻力损失的实验组织法及测定摩擦系数的工程意义；

2.学会用因次分析方法解决工程实际问题； 3.学会压差计、流量计的使用方法；

4.学会识别组成管路中各个管件，阀门并了解其作用。

二、实验任务

1.测定特定ε/ d条件下直管摩擦系数和雷诺数的关系。2.测定流体流经阀门和弯头时的阻力系数。

三、实验原理

由于流体粘性的存在，流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦，从而导致阻力损失。层流时阻力损失的计算式是由理论推导得到的；湍流时由于情况复杂得多，未能得出理论式，但可以通过实验研究，获得经验的计算式。

1、直管阻力——采用因次分析法规划实验：（1）影响过程的主要因素

hf =f(d, u,ρ,μ, l,ε)湍流时直管阻力损失hf与的大小取决于流体的物性（密度ρ、粘度μ）、流动状况（流速u）及流道的几何尺寸和形状（内直径d、长度l、管壁粗糙程度ε），若每个自变量的数值变化10次，测取hf的值而其它自变量保持不变，6个自变量，根据正交网络法规划，实验次数将达10。

6化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

2、因次分析法规划实验因次分析法是通过将变量组合成无因次数群，从而研究无因次数群之间的关系，大大减少实验自变量的个数，大幅度地减少实验次数。在物理方程因次一致性的条件下，任何一个方程都可化为无因次方程；原方程共有7个变量；它们的因次分别为：d--[L]；u--[LT－]；ρ– [ML－]；μ--[ML－

113T－]；ε--[L]；h f--[LT－]，其中有[L]、[M]、[T] 3个基本因次；根据无因122次方程的变量总数等于原方程变量总数和基本因次数之差，可得无因次数群的个数π=7-3=4个。

即h f =f(d, u,ρ,μ, l,ε)→ π4 =f（π1，π2，π3）式中：1LL LdLd

23MLTMLLLT1131Re1

4LTu22hfhf2

由因次分析法可将对h f =f(d, u,ρ,μ, l,ε)的研究转化成对无因次数群π4 =f（π1，π2，π3）之间关系的研究，即：

dulf(，)2udd'hf实验工作量将从106次实验 → 103次实验，若实验设备已定，则：

dulu2hff(,)dd2 实验次数又将从103次实验 → 102次实验，从而，实验工作量大大降低。若实验设备是水平直管，阻力损失表现为压强的降低，即：

Pdulu2f(,)dd2 2 化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

所以

duf(,)2ldPud2其中

在实验装置和物系已确定的情况下，摩擦系数λ只随Re而变，实验操作变量仅是流量，通过阀门的开度改变流量，用流量计测定流速，由压差计测定压差，用温度计测定物系温度，从而确定ρ和μ。

四、实验装置

光滑直管为不锈钢管，管径20.5mm，测压点间长度2m；粗糙直管为镀锌管，管径20.5mm，测压点间长度2m；两根管并联，通过球阀控制，直管和弯头的压强损失使用水银压差计测定，闸阀的压强损失通过氯仿压差计测定。

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实验二

流体流动阻力的测定

实验介质为自来水，置于水箱内循环使用，通过离心泵输送，用流量计测定流速，用出口控制阀调节流量（注意：出口控制阀的安装位置，流量调节阀一般不设在吸入侧，以免在关小阀门使发生气蚀现象，也不宜装在离泵很远的出口线上否则，在调节阀前面管段内若有积存空气时会发生泵的喘振，通常在靠近出口的管上安装流量调节阀）。

五、实验步骤

1、实验准备：对照实验流程图，熟习实验装置及流程，识别组成管路中各个管件、阀门、压差计并了解其作用；检查轴承润滑情况，用手转动联轴节看其是否转动灵活；同时将水箱充水至80％。

2、打开压差计平衡阀、四个引压阀和切换阀；关闭各放气阀和离心泵的出口控制阀，启动电源。（为什么？——离心泵在启动时关闭出口阀门，可使轴功率低，以免电机烧坏；同时，在出口阀全开的情况下开动离心泵，管内流量瞬间达到最大值，压差计也会随着迅速上升，这样很可能导致压差计中的指示液被冲走）。

3、系统排气（为什么？——气体的存在会影响压力传递，导致测量误差）。 管路排气：先将控制阀开足然后再关闭，重复三次，排走总管中的大部分气体，然后打开总管排气阀，开足然后再关闭，重复三次。（注意平衡阀处于开启状态）

 引压管排气：依次分别对六个放气阀，开关重复三次，应保持平衡阀在开启状态。

 压差计排气：关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡，注意：此时眼睛要注视着U型压差计中的指示液面的上升，先排进压管，后排低压管（严防压差计中水银冲走），排气完毕。

4、检验排气是否彻底。（如何检验？——将出口控制阀打开至最大，再关闭出口阀，看U型压差计读数，若左右读数相等，说明排气彻底，若左右读数不等，重复上述3排气顺序。

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流体流动阻力的测定

5、实验布点（如何布点？——将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数F大，然后关至水银压差计差值约0.08时，再读取流量显示仪读数F小，确定流量范围，在F大和F小之间布12～14个点，其中在大流量时少布点，小流量时多布点，这是由于Re在充分湍流区时λ～Re的关系是直线，所以在大流量时少布点，而Re在比较小时λ～Re的关系是曲线，所以在小流量时多布点。

6、测定：通过控制阀调节管道中的流量，从流量仪读出一系列流量，从相应的压差计读取压差。

7、开启切换阀，测定另一根直管。

8、实验结束后，打开压差计上的平衡阀，先关闭控制阀后，再关闭泵（为什么？——防止出口管内的流体倒流使叶轮受损），排出水槽内的水（为什么？避免设备的锈蚀和冻裂），实验装置恢复原状，并清理实验场地。

9、上机处理实验数据，并打印处理结果，每小组打印一份。

六、思考题

1.本实验装置采用了哪种型式的泵，操作时要不要灌水？ 2.流体在管路中流动产生阻力的起因是什么？它取决于哪些因素？

3.实验数据测定前，为什么一定要排气？如何排气？如何检查气是否排净？

七、注意事项

1、启动电源时，应打开压差计平衡阀和四个引压阀，关闭各放气阀，关闭离心泵的出口控制阀。

2、在排气时，应严防压差计中的指示液被冲走。

3、测定数据前必须对管路及测压系统进行排气，并检查空气是否确实排尽。

4、两根并联管共用一个流量计及测压装置，实验中只能逐根测定；进行管道切换时，一定要先打开待测管道阀门，再关闭当前管道阀门。

5、测定时待流量稳定后再读数。

八、作业

1、上机处理数据，并打印处理结果，每小组打印一份。

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实验二

流体流动阻力的测定

2、完成实验报告，应包含：实验目的、实验原理、实验流程、实验步骤、原始数据、计算示例，讨论等，其中对计算示例，同一小组同学不得采用同一组数据处理。

第二篇：流体局部阻力系数的测定实验小结

流体局部阻力系数的测定实验小结

这次开放性实验我做了流组局部阻力测定与离心泵特性曲线测定两个实验。之前有做过相关实验，但这次虽然差不多，但在细节上还是有许多的不一样。实验前经过和老师商讨操作步骤和数据处理上可以看出流体局部阻力系数测定实验在操作上虽简单，但要一份完美的报告还是需要再三的修改。

我从这次试验 认识和掌握流体局部阻力实验的一般实验方法测定突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。实验过程中，在取三个不同流量时必须在1~4m3之间，全开时为了方便测阀门在不同开度时的局部阻力系数，需记下全开时的总圈数，为了数据图完美点需要多测几组。还学到了在计算机上绘图的一些技巧。处理局部阻力数据时学到两种不同方法处理数据，一种是根据公式分别算出在不同阀门开度和不同流量的阻力系数，最后求平均值。另一种是根据公式，画出在不同阀门开度下局部阻力损失与动能的关系曲线，得出曲线的斜率即局部阻力系数。

通过这次试验，在加深对实验原理理解的基础上，又通过反复操作，掌握实验步骤，为实际操作做好充分准备，同时培养了我们理论联系实际的能力，提高了独立思考和独立工作的能力。

第三篇：流体流动与传热教学大纲

《化工原理》教材编写大纲

总体要求

1、要反映工科教育的特点，突出实用性和实践性的原则，强化工程观念，以有利于学生综合素质的形成和科学思想方法与创新能力的培养。

2、要以整体培养规格为目标，优化内容体系，贯彻以必须、够用为度的原则，为后续课程的学习和可持续教育打下坚实的基础。

3、要注意前后知识的连贯性、逻辑性，力求深入浅出，图文并茂并在可用图示说明的前提下直接用图说明教学内容，以有利于学生对新知识的理解。

4、要体现新知识、新技术、新方法，适当留有供自学和拓宽专业的知识内容。

5、每学时按4000～5000字编写。内容安排

1、编委会统一前言

2、作者前言

3、目录---列至三级标题（即章、节、一、二、三等）。

4、每章前要列出“学习目的及要求”，对于理论性较强的教学内容在“章”的末尾需附有“单元小结”及“参考文献”（参考文献必须是1995年以后出版的书籍和刊物），以便自学。

5、正文中例题及章末思考题和习题应贴近生活和生产实际，并占有一定的比例，例题以[例题x-x]的格式按章——例题流水号形式给出。

6、根据教学内容的要求可适当插入与新技术、新工艺、新信息相关的知识点，以丰富教材内容，增进学生的学习兴趣。

7、根据需要书末附 “附录”；附录内容应与正文内容相关，引用列出的数据、标准等要准确无误。

8、物理量、计量单位、图、表、公式编排要求

①物理量名称、符号和计量单位执行国家标准GB3100-3102-93《量和单位》予以统一，其中组合计量单位中除的关系用斜线表，不用负指数形式（如mol/L）。有关计量单位的使用详见华东理工大学出版社《著译者须知》9～10页。

②公式中物理量的说明格式采用《须知》28页中介绍的第二种形式。如果说明中又套有公式时，其格式采用《须知》中28-29页中的第一种形式。

③图、表、公式编号均以章——流水号编排（中间用半字线“-”连接）。物理量与计量单位之间用斜线“/”隔开的形式编排。有附加条件时，应对物理量进行说明，而不修饰计量单位。④其它具体要求详见《须知》。版面布置要求

1.纸张为B5规格---字距为35行；A4规格---字距为40行。全文统一采用小4号字体、同规格纸。2.体例

第**章 ****（居中）第**节 ****（居中）

一、****（前空两格，独占一行）

**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）

（一）****（前空两格，独占一行）

**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）1.****（前空两格，独占一行，另行顶格排）

**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）（1）**** ***********************（标题后空一格，接下文，另行顶格排）**************** ①*********************************（正文接标题号，另行顶格排）

交稿要求

1、主编负责全书的统一整理工作，全书按流水号统一编排页码，包括扉页（作者署名）、前言、目录、内容提要、正文、本章小结、思考题和习题、参考资料、附录等。交稿要求达到“齐、清、定”，具体要求见《须知》第1页。

2、交磁盘稿并附打印稿一份，两稿内容要求一致，以打印稿为准。

3、交稿时另附一份复印图，图的内容、编号与正文中的图一致，并且图中线条清晰，大小适宜。如果采用图文混排稿，须保证图中的内容清晰、明确，达到出版要求。

4、交稿时间由合同确定。

编写内容（总计按148学时编写，各校可以根据自己学校的用人方向选讲教学内容）

1.混合液的密度；

《化工原理》（上册）（按70学时编写）

2.气体密度计算

二、压力（压强）绪论（按2学时编写）1.流体静压强的定义、特性 教学目的及要求 2.压强的计量与测量

一、本课程的起源与发展

三、流量与流速

二、本课程的性质与任务 1.流量

三、单位及单位制 2.流速

四、基本概念

四、黏度

（一）稳定系统与不稳定系统 1.牛顿黏性定律 1.稳定系统与不稳定系统 2.黏度与黏度的计量单位 2.稳定系统的特性 3.黏度计及其应用（1）连续性与连续性方程（2）稳定系统的守衡第二节 流体静力学（按3学时编写）性

一、静力学基本方程及其结论 ①质量守恒

（一）静力学基本方程的推导 ②能量守恒

（二）讨论

（二）平衡与过程速率

二、静力学基本方程的应用 1.平衡过程

（一）系统压差及表压强的测量——液柱压差计 2.过程速率

（二）液位的测量（近程、远程测量）

（三）经验关联式

（三）液封高度的计算（含气柜衡压原理）1.实验数据关联方法

（四）液下物体受力计算 2.对数坐标系 第三节 流体动力学（按4学时编写）3.准数与因次

一、稳定流动系统的能量类型 复习思考题

（一）流体本身携带的能量类型

（二）系统与环境交换的能量类型 第一章 流体力学（按20学时编写）

二、稳定流动系统的能量衡算方程——柏努利方程 教学目的及要求

（一）拓展的柏努利方程推导 引言

（二）柏努利方程讨论及变形 第一节 基本物理量（按3学时编写）

三、柏努利方程式的应用

一、密度

（一）计算截面与水平基准面的选取原则

（一）密度、相对密度（比重）、比热容的定义及1.计算截面的选取原则 换算 2.水平基准面的选取原则

（二）密度计算

（二）柏努利方程式的应用示例

1.高位槽

⑴ 高位槽的作用 ⑵ 高位槽面高度计算 ⑶ 高位槽输液系统流量的确定

2.确定的输送设备有效功率

⑴ 输送设备的有效功率 ⑵ 输送设备有效功率的确定

3.确定送液气体的压力 4.确定端面压力 5.流量测量

第四节 管流过程（按2学时编写）

一、阻力的表现与形成原因

（一）流体阻力的表现

（二）形成原因

二、流体的流动型态及其判定――雷诺演示实验

（一）两种典型的流动型态――雷诺演示实验

（二）雷诺准数与流动型态的判定

（三）非圆管系统中流动型态的判定

三、圆管中的速度分布与流动边界层概念

（一）层流过程的速度分布函数推导

（二）湍流过程的速度分布

（三）流动边界层 1.流动边界层概念 2.边界层的形成与分离

第五节 化工管路基础（自学内容）

一、化工管路的分类(一)分支管路(二)并联管路(三)串联管路(四)单一管路

二、化工管路的基本构成

（一）管材

（二）管件与阀件

三、管子的选用

第六节 管路系统的能量损失（按4学时编写）

一、直管阻力（沿程阻力）

（一）直管阻力损失计算通式――范宁公式的推导

（二）摩擦因数

1.层流过程的摩擦因数 2.湍流过程的摩擦因数

（1）湍流过程摩擦因数的影响因素（2）绝对粗糙度与相对粗糙度（3）莫狄图及其讨论

（三）直管阻力损失及压降计算

二、局部阻力

（一）当量长度法 1.当量长度的概念

2.局部障碍物的当量长度

（二）阻力系数法 1.阻力系数的概念

2.局部障碍物的阻力系数

三、系统总阻力损失计算

第七节 管路计算（按2学时编写）

一、简单管路计算所研究解决的问题

二、简单管路计算常用计算方法――试差法

三、简单管路计算示例

（一）确定输送系统动力消耗

（二）确定输送系统的理论工作流量

（三）配管计算

四、复杂管路计算原则

（一）并联管路

（二）分支管路

第八节 流量测量（按2学时编写）

一、测速管（皮托管）(一)构造(二)测量原理(三)讨论

二、孔板流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论

三、文氏流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论

四、转子流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第二章 流体输送（按12学时编写）教学目的及要求 引言

第一节 离心泵（按6学时编写）

一、离心泵的构造与工作原理

（一）主要构造

（二）配套装置

二、离心泵的主要性能与特性曲线

（一）离心泵的主要性能 1.流量 2.扬程 3.轴功率 4.机械效率

（二）离心泵的特性曲线 1.离心泵的特性曲线 2.特性曲线的应用

（三）离心泵的安装高度（吸上高度）1.离心泵的气蚀现象 2.离心泵安装高度

（1）允许气蚀雨量法（2）允许吸上真空高度法

（四）离心泵的型号及选用 1.离心泵的型号

⑴ 清水泵 ⑵ 油泵 ⑶ 耐腐蚀泵 2.选用方法

（五）离心泵的操作

1.离心泵的工作点及确定 2.离心泵的串、并联操作 3.离心泵的操作方法

第二节 其它化工生产用泵（按２学时编写）

一、往复泵

（一）往复泵的构造与工作原理

（二）往复泵的特性曲线

（三）恒压装置

（四）正位移系统

二、比例泵

三、旋液泵

四、齿轮、蜗杆泵

五、化工生产用泵性能比较

第三节 气体输送设备（按4学时编写）

一、通风机

二、鼓风机

（一）离心式鼓风机

（二）萝茨鼓风机

三、压缩机

（一）往复式压缩机 1.构造与工作原理 2.配套设置

3.往复式压缩机的吸气能力与影响因素

（二）离心式压缩机

1.构造与工作原理 2.特性曲线

四、气体输送设备性能比较 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第三章 非均相系统的分离（按12学时编写）教学目的及要求 引言

第一节 重力沉降及设备（按3学时编写）

一、自由沉降

（一）自由沉降

（二）自由沉降速度

二、重力沉降设备

（一）多层隔板式降尘室

（二）连续沉降槽（增稠器）

第二节 离心沉降及设备（按2学时编写）

一、离心沉降与离心沉降速度

二、离心沉降设备

（一）旋风分离器 1.构造与工作原理 2.分离能力与临界直径

（二）旋液分离器

第三节 过滤（按4学时编写）

一、过滤基本原理

（一）分类

（二）过滤介质

（三）助滤剂

（四）过滤名词术语

二、过滤基本方程式

（一）过滤基本方程式

（二）恒压过滤基本方程式

三、恒压过滤基本方程式的应用

四、过滤设备

（一）板框压滤机 1.构造 2.工作原理

（二）叶滤机

1.构造 2.工作原理

（三）真空过滤机 1.构造 2.工作原理

第四节 离心机（按1学时编写）

一、分类

二、常速离心机

三、高速离心机

四、超速离心机

五、离心机的性能及选用

第五节 其它气体分离设备（按1学时编写）

一、惯性分离器

二、袋滤器

三、静电除尘器

四、文丘里除尘器

五、泡沫除尘器

第六节 分离设备的选择（按1学时编写）

一、气－固混合物的分离方案及设备选择

二、液－固混合物的分离方案及设备选择 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第四章 传热（按18学时编写）教学目的及要求

第一节 概述（按1学时编写）

一、传热学研究解决的问题

二、传热的基本方式

（一）热传导（导热）

（二）对流 1.自然对流 2.强制对流

（三）辐射

三、工业换热方式

（一）混合式

（二）间壁式

（三）蓄热式

四、传热名词术语

（一）载热体、热载热体、冷载热体

（二）加热剂、冷却剂、冷凝剂

（三）加热器、冷却器、冷凝器

第二节 传热基本方程（按1学时编写）

一、传热速率

二、传热壁面积

三、传热推动力

四、传热基本方程

第三节 热负荷（按2学时编写）

一、热负荷

二、热负荷与传热速率间的关系

三、热负荷的计算方法

（一）焓差法

（二）显热法（温差法）

（三）潜热法

（四）两步法

第四节 传热平均温度差（按2学时编写）

一、恒温传热

二、变温传热

（一）间壁两侧流体间的相对运动方式

（二）并、逆流运动状态下的传热平均温度差

（三）错、折流运动状态下的传热平均温度差 1.计算方法 2.温度修正系数

第五节 一维稳定热传导（按4学时编写）

一、热传导（导热）

二、导热分类

（一）一维导热与多维导热

（二）稳定热传导与不稳定热传导

（三）一维稳定热传导

三、傅立叶定律

（一）温度梯度

（二）傅立叶定律

（三）导热系数

四、导热计算——傅立叶定律的应用

（一）平壁导热 1.单层 2.多层

（二）空心圆柱体导热 1.单层 2.多层

（三）空心球体导热 1.单层 2.多层

第六节 对流传热（按4学时编写）

一、传热边界层

二、对流传热基本方程式——牛顿冷却定律

三、对流传热膜系数

（一）传热膜系数的物理意义及单位

（二）传热膜系数的影响因数

（三）对流传热膜系数的准数关联

1.流体在圆直管内作强制湍流时的膜系数计算 2.流体在圆直管内作强制过渡流时的膜系数计算 3.流体在弯管内作强制对流时的膜系数计算 4.流体在非圆管内作强制对流时的膜系数计算 ⑴ 传热当量直径 ⑵ 列管换热器壳程流体的膜系数计算

第七节 传热系数与传热壁面积（按4学时编写）

一、间壁式换热过程机理

二、污垢热阻

三、传热系数与传热壁面积

四、传热计算示例 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第五章 换热器（按8学时编写）教学目的及要求

第一节 换热器简介（按2学时编写）

一、夹套式

二、蛇管式

（一）沉浸式

（二）喷淋式

三、套管式

四、列管式

（一）温差应力

（二）固定管板式

（三）浮头式

（四）U型管式

五、螺旋板式

六、板式

七、板翅式

第二节 列管式换热器的工艺设计方法（按6学时编写）

一、非标准列管换热器的工艺设计

（一）物性参数计算

（二）列管类型确定

（三）流动空间确定

（四）估取传热系数初定传热壁面积

（五）管规格、长度、换热管根数

（六）管程数、壳程数

（七）换热管的空间排列排布 1.布管方式 2.管间距、排间距

（八）布管草图、换热器直径

（九）折流挡板

1.挡板类型 2.挡板间距、挡板数

（十）定距管

（十一）进、出口接管

（十二）换热器校核

1.传热性能校核 2.压力降校核

二、标准列管换热器的选用步骤

（一）物性参数计算

（二）列管类型确定

（三）流动空间确定

（四）估取传热系数初定传热壁面积

（五）标准列管选型

（六）换热器校核

1.传热性能校核 2.压力降校核 单元小结 复习思考题 参考文献

《化工原理》下册（按78学时编写）

第六章 蒸发与结晶技术（按12学时编写）教学目的及要求

第一节 概述（讲授2学时）

一、蒸发的定义、基本原理及分类

二、蒸发专用名词

三、典型蒸发流程简介

第二节 单效蒸发（讲授4学时）

一、单效蒸发器的物料衡算与热量衡算

二、单效蒸发器的沸点升高与Δtm计算

三、管内沸腾过程的α计算

四、单效蒸发器的传热面积计算

五、单效蒸发器的选型设计

第三节 多效蒸发（讲授2学时）

一、多效蒸发流程

二、蒸发系统的热效率与节能

第四节 结晶分离技术（讲授4学时）

一、结晶操作的类型

二、结晶分离的基本原理

三、结晶过程的相平衡

（一）溶解度曲线

（二）溶液的过饱和与介稳区

四、影响结晶操作的因素

（一）结晶的生长过程

（二）影响因素

五、结晶工艺计算

（一）结晶系统的物料衡算

（二）真空冷却结晶过程的热量衡算

六、结晶器

（一）冷却结晶器

（二）移除部分溶剂的结晶器

七、其它结晶方法

（一）熔融结晶

（二）沉淀结晶

（三）升华结晶 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第七章 蒸馏与精馏技术（22学时）教学目的及要求

第一节 概述（讲授4学时）

一、基本概念（定义、基本原理及分类）二、二元溶液的气液相平衡

（一）溶液的分类

（二）理想溶液的气液相平衡

（三）非理想溶液的气液相平衡

三、蒸馏方式（简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏原理及流程）

第二节 二元板式连续精馏塔的物料衡算（讲授4学时）

一、恒摩尔流假设

二、全塔物料衡算—产品流量的确定

三、精馏段的物料衡算与精馏段操作线方程

四、提馏段的物料衡算与提馏段操作线方程

五、加料板的物料衡算—两段气液相流量的确定

六、精、提馏段操作线的交点轨迹方程

七、操作线的画法

第三节 二元板式连续精馏塔的塔板数（讲授4学时）

一、理论塔板数

（一）理论塔板的概念

（二）理论塔板数的确定（逐板计算法、图解法）

二、实际塔板数

（一）板效率（单板效率、塔效率）

（二）实际塔板数的确定

第四节 操作回流比（讲授2学时）

一、操作回流比对精馏操作的影响

二、全回流与最少理论塔板数

三、最小回流比及其确定

四、适宜操作回流比的确定

五、进料状态对精馏操作的影响 第五节 特殊精馏（讲授2学时）

一、水蒸气精馏（基本原理、流程）

二、恒沸精馏（基本原理、典型流程）

三、萃取精馏（基本原理、典型流程）第六节 多元精馏（讲授2学时）

一、多元精馏的特点

二、多元精馏系统的气液相平衡

三、多元精馏系统的简化计算方法

四、理论塔板数的捷算法――吉利兰关联图的应用 第七节 板式塔（讲授4学时）

一、板式塔简介

（一）板式塔的主要构造

（二）塔板结构与性能

（三）溢流方式

（四）板式塔的非正常操作现象

（五）板式塔的总体设计要求

二、浮阀塔的工艺设计

（一）初估塔径

（二）溢流装置设计

（三）浮阀数与塔板布置

（四）性能校核—负荷性能图

（五）操作弹性及调整 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第八章 气体吸收（16学时）教学目的及要求

第一节 概述（讲授2学时）

一、基本概念（吸收的定义、基本原理、分类、流程）

二、吸收系统的气液相平衡

（一）溶解度曲线（溶解度曲线及讨论、亨利定律与亨利系数）

（二）吸收推动力及过程判定

第二节 吸收机理与吸收速率方程（讲授2学时）

一、扩散方式

二、双膜理论模型

三、吸收速率与吸收速率方程 第三节 吸收系数（讲授2学时）

一、吸收总系数与分系数间的关系（界面浓度的确定、总系数与分系数间的定量关系、膜控制过程）

二、吸收分系数（分系数间的换算关系、分系数经验公式及适用范围）

第四节 单组分填料吸收塔的工艺设计（讲授8学时）

一、溶剂的选择与用量确定

（一）溶剂的选择原则

（二）填料吸收塔的物料衡算（吸收能力计算、吸收操作线方程）

（三）操作液气比的影响及其确定

（四）溶剂用量与出口浓度的确定

二、填料塔塔径的确定

（一）填料类型与特性（类型、特性、装填方式）

（二）填料的选用原则

（三）操作空塔气速的确定－埃克特通用关联图

（四）塔径的确定与校核（压力降与润湿率校核）

三、填料层高度的计算

（一）填料层高度计算通式的推导

（二）传质单元的概念

（三）对数平均推动力法

（四）解吸因子法

（五）图解积分法

四、附件设计（液体分布器、再分布器、捕沫器、填料支承）

第五节 其它吸收与解吸（讲授2学时）

一、高浓度气体吸收（特点、简化计算方法）

二、多组分吸收（特点、计算方法简介）

三、化学吸收（特点、控制因素）

四、解吸与解吸流程（原理、流程、工艺计算方法）单元小结 复习思考题习题 参考文献

第九章 其它分离技术（16学时）教学目的及要求 引言

第一节 萃取分离技术（讲授6学时）

一、基本概念（定义、基本原理与流程、相关名词术语）

二、萃取平衡——三角相图的应用

（一）三元溶液组成的图示

（二）萃取系统的杠杆规则

（三）萃取系统的溶解度曲线

（四）萃取计算

三、工业萃取设备

（一）混合澄清器

（二）萃取塔（喷洒塔、填料萃取塔、筛板萃取塔、脉冲筛板塔、往复筛板塔、转盘萃取塔）

（三）离心萃取器

四、超临界气体萃取

（一）超临界气体萃取基础

（二）典型流程及应用

第二节 膜分离技术（讲授4学时）

一、膜分离概念与分类

二、膜分离设备类型

三、膜分离指标参数及影响

四、膜分离过程简介

（一）电渗析（原理、典型流程及应用）

（二）反渗透（原理、典型流程及应用）

（三）微滤（原理、典型流程及应用）

（四）超滤（原理、典型流程及应用）

（五）纳滤（原理、典型流程及应用）

（六）气体膜分离（原理、典型流程及应用）

（七）液膜分离（原理、典型流程及应用）第三节 吸附分离技术（讲授2学时）

一、基本概念（吸附原理、吸附剂）

二、吸附平衡与吸附速率

三、吸附设备（固定床、移动床、变压吸附）

四、吸附分离技术的应用

第四节 生物分离及高新分离技术简介（讲授4学时）

一、生物分离的特点与一般步骤

（一）生物分离的特点

（二）生物分离过程的一般步骤

二、新型分离技术简介

（一）离子交换分离技术

（二）色层分离技术

（三）反应精馏技术 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第十章 固体干燥（12学时）教学目的及要求

第一节 概述（讲授4学时）

一、去湿与干燥的分类

二、干燥机理与流程

三、湿空气的性质

四、湿度图及其应用

第二节 空气干燥器的物料衡算（讲授2学时）

一、空气干燥器的物料衡算方程

二、干燥产品流量的确定

三、水分蒸发量

四、干空气的消耗量及风机工作流量

第三节 空气干燥器的热量衡算（讲授2学时）

一、空气干燥器的热量衡算方程

二、空气干燥器的热效率

三、空气出口状态的确定

第四节 恒定干燥条件下的干燥时间计算（讲授2学时）

一、物料水分的性质

二、恒定干燥条件下的干燥速率曲线

三、恒定干燥条件下的干燥时间计算 第五节 空气干燥器简介（讲授2学时）

一、盘架式干燥器

二、带式干燥器

三、滚筒干燥器

四、气流干燥器

五、转筒干燥器（转窑）

六、沸腾床干燥器

七、喷雾干燥器

八、升华干燥 单元小结 复习思考题习题 参考文献

第四篇：2 煤矿矿井通风阻力测定总结

铭安煤矿矿井通风阻力测定总结

根据《煤矿安全规程》及相关规定，矿井进行了矿井通风阻力测定，经测定分析总结如下：

测量矿井井巷中风流的摩擦阻力和局部阻力的工作。根据测定报告计算出的结果，矿井达产时期属中等阻力矿井，困难时期矿井通风阻力属困难阻力矿井。为了安全生产，建议矿井在通风困难时期开采时，应尽量优化通风系统，简化通风线路，减小通风阻力；同时还应加强矿井通风设施管理，特别是所设置风门和密闭，应尽量减少漏风，合理配风，加强对通风巷道的维修工作，以确保通风畅通。降低矿井通风阻力对保证矿井安全生产和提高经济效益都具有重要意义。降低矿井通风阻力主要采取以下几方面的措施：（1）减小井巷摩擦阻力系数。（2）选用周长较小的井巷形状。（3）采用足够大的井巷断面。（4）减小井巷长度。

（5）避免井巷断面的突然变化和方向的突然改变。（6）井巷内不得堆积物料、矿车和煤矸等。

第五篇：中岭通风阻力测定实施方案11

贵州中岭矿业有限责任公司

11采区通风阻力测定实施方案会审

通风工区： 通 防 科： 生产技术科：安 检 站： 通风副总师：总工程师：

2013

编制：柏 银 年3月14日

贵州中岭矿业有限责任公司 11采区矿井通风阻力测定实施方案

中岭矿业有限责任公司于2013年3月13日停产整顿，根据公司领导安排对井下通风系统阻力测定，分析和研究当前通风系统状况，为优化矿井通风系统，合理调配风量提供数据和依据，保证矿井稳定发展的生产能力。

一、安全组织保障措施

1、成立中岭公司矿井通风阻力测定小组： 组 长：矿长 徐思曼

副组长：总工程师 胡祖林 通风副总师 王斌 成 员：通风工区区长 陈桂生

技术副区长 柏银

技术员 李磊 李又平周峰

测风员 刘顺懿 闵海峰 徐勇 王建 漆超

2、测定时间：2013年3月15日

3、测定人员在测定当班，必须带齐测定时所需要的仪器工具（YYT-2008B型单管倾斜压差计，皮托管，中、低速风表，秒表，空盒气压计、通风干湿度计，皮尺、钢卷尺），以及记录数据的表格，同时在记录数据时，必须做到字迹清晰、准确。

4、测定前应全面检查矿井的通风系统，通风设施及设备，及时整改风量异常的地点，保证风流按预定的线路流动，以免偶然因素使得测定不适合一般情况，对于检测出来的问题必须定人、定质、定界，定时整改，同时清点准备好各种仪器仪表。

5、入井测定人员4人一组，每组应携带便携式瓦检器，并带足其它的测定工具，在测定数据的同时，还应注意安全。

6、在井下进行通风阻力测定时，遇斜坡要注意安全。

7、测定结束后，记录好所要测定的数据，并收拾好测定工具，和数据记录本一同交回通风工区。

8、其他未尽事项可由组长随时决定。

二、矿井通风系统概况

1、通风方式、方法

矿井现通风方式为分区式。11采区副平硐、11采区轨道上山为进风井；11采区回风上山为回风井。矿井主要通风机的工作方法为抽出式机械通风。

2、矿井需要风量、实际风量、有效风量、等积孔 11采区需要风量为4036m /min（按采煤工作面1个649m/min,掘进工作面4个，1584m/min,其他用风1130m/min),实际进风量6595m/min,矿井总回风量6635m/min，风机总排风量6787m/min,有效风量5887m/min,有效风量率89.26%。矿井通风等积孔3.01m。

3、其他情况

①采煤工作面为独立通风系统，11061回采工作面为U型通风方式。

②掘进工作面4个为独立通风，全部为局部通风机压入式通风，其中：11063回风顺槽、13采区回风上山南段、13采区炸药库局扇功率为2*30kw；11063运输顺槽局扇功率为2*45kw。局部通风机的安装、使用符合《煤矿安全规程》的规定。

333

3③矿井装有较先进的KJ90NB型瓦斯监测监控系统，监测监控准确、可靠。

4、其他方面

① 对参加测定的人员进行培训，包括仪器的使用及维护、测定的方法、测定参数表格的填写等。

② 提前在井下标定选择测定数据的地点。③ 制定收集测定数据的表格。

四、测定方案

1、测定线路的选择

在矿井通风系统图上选择测定的路线。同时，要考虑一个工作班内将该路线测完；当测定路线较长时，可分段、分组测定。

2、测点选择

在通风系统图上按选定测点路线布置测点，并按顺序编号。然后再按井下实际情况确定测点位置，并做好标记（见中岭公司矿井通风系统图）。路线共需测点26个点。

选择测点时应满足下列条件：

a、测点应在分风点或汇合点前（或后）处选定，选在前方不得小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；

b、需要在巷道转弯处、断面变化大的地方选点时，选在前方不得小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；

c、测点前、后3m巷道应支护完好，巷道内无堆积物； d、两测量点间的压差应不小于20Pa(两点距离一般在200m左右)。

3、测定方案：压差计法测定 ①风压测量

本次通风阻力测定采取压差计法，用压差计法测定通风阻力的实质是测量风流两点间的势能差和动压差，计算出两侧点间的通风阻力。

HR≈(P1－P2)＋（V1ρ1/2－V2ρ2/2）＋(gρm1Z1－gρm2Z2)动压差通过测定两断面的风速、大气压、干湿球温度，即可计算出它们的值。第一项和第三项之和称为势能差，需通过实际测定。从第一个测点开始，在前、后方两侧点处各设置一个皮托管。在后测点的下风侧6～8m处安设微型压差计。皮托管设置在风流正常的地点，其尖端正对风流。仪器需调整水平牢固，根据可能的压差值将压差计的测压管放置于适当的倾角处，将酒精液面调到零点读数。与此同时，铺设橡皮管，用小唧筒将长、短两根橡皮管内原有的空气换成测定地点的空气。橡皮管铺设时，防止折叠和被水、污物等堵塞；待橡皮管内的空气参数与巷道内的各项参数相近后，将橡皮管的一端连接在后测点皮托管的静压端，另一端接在压差计的“－”接管上；长橡皮管的一端接在前测点的静压管上，另一端接在压差计的“＋”接管上。待压差计液面稳定后即可读数。并填入表A1中。

在测定压差的同时，测定小组其他人员进行风速、空气参数和巷道几何参数的测量。

测点1、2测完后，压差计可以不动，进行测点2、3间的测量。依次按测点的顺序进行测量直至全路线测完为止。测量顺序也可以逆风流方向进行。测量中应注意事项：

22a、气压计在每次测量前,必须在开关、接头处涂抹凡士林,以防漏气，在测量过程中也必须经常检查气密性。

b、携带仪器要平稳，防止产生气泡在接近风门或局扇时，要防止油柱外溢或缩回容器中。

c、测量仪器一律平放置巷道底板上读数。② 风速测量

用风速表测量风速，需测量三次，取其平均风速值。并填入表A2中。

③ 大气物理参数测量

用空盒气压计测量大气压力；用通风干湿温度计测量空气的干球温度和湿球温度，并填入表A3中。

A3 — 大气情况台账记录表

④ 巷道断面积和周长参数测量：

按测量点的巷道断面形状，用卷尺进行测量。并填入表A4中。

A4 — 巷道规格记录台帐表﹙见矿井通风阻力测定结果表﹚

⑤ 用卷尺测量两侧点间的距离。并填入表A4中。

五、测定结果计算

1、空气密度计算 空气密度按式①计算：

ρ=0.003484×（P0-0.3779ФPsat）/(273t)„„„„„① 式中:ρ — 空气密度，kg/m；

3P0 — 测点的大气压力，Pa；

Ф — 空气的相对湿度，%； Psat — 测点的温度为1℃时，空气的绝度饱和水蒸气压力，Pa；

t — 空气的温度℃。

2、巷道断面积和周长

按巷道断面形状、计算其断面积和周长。

3、平均风速的计算

每测点取三次实际风速值的算术平均值

4、风量的计算 风量按式②计算：

qv=S×v„„„„„„„„„„„„„„„„② 式中：qv — 测点风量，m/s； S — 测风处巷道断面积，m； V — 测风断面的平均风速，m/s。

5、动压计算 动压按式③计算：

hd= vr/2g„„„„„„„„„„„„„„③ 式中：hd — 测点的动压，Pa； v — 风速，m/s； r — 空气容重； g — 9.81m/s。

6、通风阻力计算 ① 两测点间通风阻力

压差计法两测定间通风阻力按式④计算： hxij=hij+hdi－hdj

223式中：hxij — 两测点间的通风阻力，Pa； hij — 两测点间的压差值，Pa； hdi — 测点i的动压差，Pa； hdj — 测点j的动压差Pa。② 测量路线的总阻力计算 测量路线的总阻力按式⑤计算：

htr＝∑hrij„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ 式中：htr— 量路线的总阻力，Pa； hrij—在测量路线的测点总读数。

7、巷道风阻 两点间风阻计算

两点间风阻按式⑥计算：

Rij＝hxij/(qxij·qxij)„„„„„„„„„„„„„⑥ 式中：Rij— 测点i、j间的风阻，N·sm； qxij— 测点i、j风量的算术平均值，m/s。

32811采区通风阻力测定实施方案会审

会审时间：2013年3月14日15:00—17:30 会审地点：公司调度室 主持人：胡祖林

参加人员：王 斌

罗 毅

董登学 会审意见：

会审意见已编入措施当中。

柏 银 徐崇朝