化工基础实验技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 课程的目的和任务 1

1.2 课程的内容 1

1.3 课程的特点 1

第二章 实验数据的误差分析 3

2.1 测量值的误差 3

2.1.1 真值与平均值 3

2.1.2 误差的分类 4

2.1.3 误差的表示方法 4

2.1.4 精密度、正确度和精确度 6

2.1.5 权与不等精度测量的平均值 7

2.1.6 仪表的精确度与测量值的误差 7

2.2 有效安全数字和实验结果数据的表示法 9

2.2.1 数字舍入规则 9

2.2.2 本书主张只用有效安全数字一种提法 9

2.2.3 直接测量数据的有效安全数字 10

2.2.4 非直接测量值的有效安全数字 11

2.2.5 实验结果数据的表示法 12

2.3 随机误差的正态分布 12

2.3.1 随机误差的正态分布特性 12

2.3.2 粗大误差的删除 16

2.4 简单运算中的误差传递 16

2.4.1 误差传递的一般公式 16

2.4.2 误差传递公式的应用 16

2.4.3 误差分析的应用 18

2.5 本章符号表 20

第三章 实验数据处理 21

3.1 实验结果的图示法 21

3.1.1 实验曲线的绘制 21

3.1.2 坐标系的选择 21

3.2 经验公式的图解法 22

3.3 实验数据的回归分析法 24

3.3.1 一元线性回归--直线拟合 25

3.3.1.1 用最小二乘法求回归直线的方法 25

3.3.1.2 实验数据的相关性 28

3.3.1.3 一元线性回归的方差分析 31

3.3.1.4 根据回归方程预报y值的精度 33

3.3.2 多元线性回归 34

3.3.2.1 多元线性回归方程的一般求法 34

3.3.3.2 多元线性回归的方差分析 35

3.3.3 非线性回归 36

3.4 本章符号表 37

第四章 正交试验法 39

4.1 正交试验法初步 39

4.1.1 试验设计的目的 39

4.1.2 正交试验法 39

4.1.2.1 正交试验的提出 39

4.1.2.2 正交试验法处理的问题 40

4.1.2.3 正交试验法的基本特点 40

4.1.2.4 正交试验法的基本步骤 41

4.1.2.5 正交试验结果的极差分析方法 42

4.1.2.6 选用正交表的基本原则 44

4.1.2.7 多指标的正交试验法 46

4.2 有交互作用的正交试验法 46

4.2.1 交互作用 46

4.2.2 有交互作用的正交试验法 48

4.2.2.1 有交互作用的正交试验法应用举例 48

4.2.2.2 有交互作用试验的安排程序和方法 49

4.3 正交试验结果的方差分析 50

4.4 正交试验法在化工基础实验中的应用举例 54

4.5 本章符号表 58

第五章 化工基本物理量的测量技术 60

5.1 基础知识 60

5.1.1 测量仪表的基本技术性能 60

5.1.2 测量系统的动态性能 62

5.1.3 非电量的电测量方法 62

5.1.3.1 非电量测量系统的组成 63

5.1.3.2 传感器的分类 64

5.1.4 传感器输出电信号的测量方法简介 64

5.1.4.1 电压的测量 64

5.1.4.2 电阻的测量 70

5.2 压力差的测量 73

5.2.1 液柱压差计 73

5.2.1.1 U管压差计 73

5.2.1.2 U管双指示液微压差计 74

5.2.1.3 倒置U管压差计 76

5.2.2 压力差电测量用的传感器 76

5.2.2.1 应变片式压差传感器 76

5.2.2.2 差动变压器式压力传感器 77

5.2.2.3 霍尔压力传感器 78

5.2.3 压差测量中的技术问题 79

5.3 流量流速测量 83

5.3.1 节流式(差压式)流量计 83

5.3.1.1 流量基本方程 83

5.3.1.2 流量系数与雷诺数ReD的关系 84

5.3.1.3 关于标准节流装置 85

5.3.1.4 几种节流式流量计简介 86

5.3.1.5 使用节流式流量计的一些技术问题 88

5.3.2 转子流量计 89

5.3.3 涡轮流量计 91

5.3.4 另外几种流量流速仪的简介 93

5.3.4.1 椭圆齿轮流量计 93

5.3.4.2 质量流量计 94

5.3.4.3 皮托管流速计 94

5.3.4.4 热丝流速计 97

5.4 温度测量 99

5.4.1 概述 99

5.4.1.1 各种温度计的使用范围 99

5.4.1.2 接触式测温与非接触式测温的比较 100

5.4.1.3 各种温度计的比较 100

5.4.1.4 温度计的选择和使用原则 100

5.4.1.5 温度计的标定 101

5.4.2 热电偶温度计 101

5.4.2.1 热电偶回路的几个定律 102

5.4.2.2 常用热电偶的种类 102

5.4.2.3 热电偶冷端的温度补偿 104

5.4.2.4 热电偶的串、并联应用 106

5.4.2.5 一些比较特殊的热偶及其应用简介 107

5.4.2.6 热电偶输出信号的测量 108

5.4.3 电阻型温度计 108

5.4.3.1 金属丝电阻温度计 108

5.4.3.2 热敏电阻温度计 109

5.4.4 影响温度测量精度的因素和改革措施 111

5.5 仪表电路的抗干扰措施 112

5.5.1 干扰进入仪表电路的途径 113

5.5.2 抑制干扰的措施 115

5.6 本章符号表 117

第六章 流体流动过程及设备的实验研究方法 120

6.1 管内单相流体流动 120

6.1.1 实验研究的内容 120

6.1.2 流体内部质点运动情况的观测 120

6.1.3 直管流动阻力及摩擦系数λ的测定 121

6.1.4 局部阻力及局部阻力系数或当量长度的测定 123

6.2 离心泵性能的测定 126

6.2.1 测定的目的和内容 126

6.2.2 HI-Q曲线测定中的一些问题 127

6.2.3 测定装置和方法 127

6.2.4 注意事项 128

6.3 流量计的标定 128

6.3.1 实验内容和目的 128

6.3.2 流量计的标定 129

6.3.3 标定流量计注意事项 130

6.4 恒压过滤常数的测定 131

6.4.1 实验目的 131

6.4.2 实验装置 131

6.4.3 过滤操作的主要影响因素及注意事项 133

6.5 直立管内气液两相流流型和流动参数(空隙率和压力降)的观测技术 134

6.5.1 实验目的 134

6.5.2 流型及其观测技术 135

6.5.3 空隙率的测定 136

6.5.4 总压力和摩擦阻力压力降的测量 137

6.5.5 实验操作要点 139

6.6 本章符号表 139

第七章 热量传递过程及设备的实验研究方法 142

7.1 传热设备内流体流动的压降及实验研究方法 142

7.1.1 研究传热设备内流体流动压降的意义 142

7.1.2 传热设备内压降的研究方法 142

7.2 对流传热系数及准数关联式的测定 142

7.2.1 实验内容 142

7.2.2 对流传热系数α的测定方法 143

7.2.3 α测定方法的讨论 143

7.2.4 无粗变时α的准数关联式的求法 144

7.3 升膜蒸发器操作的观测 146

7.3.1 升膜蒸发器 146

7.3.2 直立受热通道中气液两相流动的观察和描述 146

7.3.3 流动沸腾对流传热系数的测定 147

7.4 热流密度的测定与热流计 148

7.4.1 测定热流密度的几种方法 148

7.4.2 热流计的分类 149

7.5 传热系数分离法求取对流传热系数关联式 150

7.5.1 先线性化后回归的分离方法 150

7.5.2 直接进行多元非线性回归的分离方法 151

7.6 本章符号表 153

第八章 质量传递过程及设备的实验研究方法 155

8.1 传质设备内的流体流动问题 155

8.1.1 重要性 155

8.1.2 研究方法 156

8.1.3 研究内容 156

8.2 精馏塔的操作及其性能测定 157

8.2.1 精馏塔的操作 157

8.2.2 精馏塔性能测定 159

8.3 填料吸收塔实验研究的内容和方法 163

8.3.1 研究内容 163

8.3.2 流程设计中必须考虑的几个问题 163

8.3.3 填料吸收塔传质能力和传质效率的测定 165

8.3.4 填料吸收塔实验的操作 167

8.4 干燥实验的内容和方法 169

8.4.1 干燥实验的内容和方法简介 169

8.4.2 干燥实验中的技术问题 170

8.5 萃取塔操作的观测 171

8.5.1 萃取塔操作观察和测量的内容 171

8.5.2 传质单元数和传质单元高度的测定 171

8.5.3 萃取实验注意的问题 173

8.6 本章符号表 174

附录1 179

1-1 实验报告的书写要求 179

附录2 180

2-1 误差分析中应统一使用的名词 180

附录3 181

3-1 相关系数检验表 181

3-2 F分布数值表 182

附录4 185

4-1 常用正交表 185

参考文献 194