① 硫燃燒產生的二氧化硫氣體會造成空氣污染.為避免二氧化硫污染空氣,某教師對教材中「硫在空氣和氧氣中燃
(1)硫在空氣中燃燒發出微弱的淡藍色火焰,生成二氧化硫,二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水,反應的化學方程式為:2NaOH+S02=Na2S03+H20;
(2)D裝置的閥門打開,水流出後,水位下降,造成壓強減小,形成內外壓強差,故氣流能從左向右作定向流動;
(3)未反應的一氧化碳和反應生成的二氧化碳進入C裝置,二氧化碳被氫氧化鈣吸收,一氧化碳與氫氧化鈣不反應,然後進入D裝置,故裝置還有儲存氣體的作用;
(4)因為B中玻璃管內有空氣,如果在加熱的條件下進入一氧化碳,可能會引起爆炸,故先打開止水夾和閥門,通一會兒一氧化碳把玻璃管內的空氣排凈,然後點燃酒精燈,目的是排盡裝置中的空氣,防止爆炸.
故答案為:(1)微弱的淡藍色;2NaOH+S02=Na2S03+H20;
(2)水位下降,壓強減小,形成內外壓強差;
(3)儲存氣體(或收集氣體);
(4)排盡裝置中的空氣,防止爆炸;
② 噴管流體特性測定實驗測定結果和理論值有何不同試分析產生誤差的原因
低碳鋼受到扭轉時低碳鋼則可能發生變形。原因是低碳鋼內含有少量的碳,其韌性比較好,低炭鋼拉伸實驗達到屈服強度之後有個頸縮階段,斷面會比原料料細,扭的時候會扭出螺旋截面來,而鑄鐵內含有大量的碳, 鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞。
③ 如何調節噴管的背壓噴管的背壓由什麼儀表顯示
可方便地裝上漸縮噴管或縮放噴管,觀察氣流沿噴管各截面的壓力變化。
2.可在各種不同工況下(初壓不變,改變背壓),觀察壓力曲線的變化和流量的變化,從中著重觀察臨界壓力和最大流量現象。
3.除供定性觀察外,還可作初步的定量實驗。壓力測量採用精密真空表,精度0.4級。流量測量採用低雷諾數錐形孔板流量計,適用的流量范圍寬,可從流量接近為零到噴管的最大流量,精度優於2級。
4.採用真空泵為動力,大氣為氣源。具有初壓初溫穩定,操作安全,功耗和雜訊較小,試驗氣流不受壓縮機械的污染等優點。噴管用有機玻璃製作,形象直觀。
5.採用一台真空泵,可同時帶兩台實驗台對配給的漸縮、縮放噴管做全工況觀測。因裝卸噴管方便,本實驗台還可用作其他各種流道噴管和擴壓管的實驗。
二、設備結構
整個實驗裝置包括實驗台、真空泵。
實驗台由進氣管、孔板流量計、噴管、測壓探針真空表及其移動機構、調節閥、真空罐等幾部分組成,見圖1。
圖1噴管實驗台
1.進氣管 2. 空氣吸氣口 3. 孔板流量計 4. U形管壓差計 5. 噴管 6.三輪支架7. 測壓探壓針 8.可移動真空表 9. 手輪螺桿機構 10. 背壓真空表 11. 背壓用調節閥12. 真空罐13. 軟管接頭
進氣管(1)為ф57×3.5無縫鋼管,內徑ф50。.空氣吸氣口(2)進入進氣管,流過孔板流量計(3)。孔板孔徑ф7,採用角接環室取壓。流量的大小可從U形管壓差計(4)讀出。噴管(5)用有機玻璃製成。配給漸縮噴管和縮放噴管各一隻,見圖2、3。根據實驗的要求,可松開夾持法蘭上的固緊螺絲,向左推開進氣管的三輪支架(6),更換所需的噴管。噴管各截面上的壓力是由插入噴管內的測壓探壓針(7)(外徑ф1.2)連至「可移動真空表」(8)測得,它們的移動通過手輪~螺桿機構(9)實現。由於噴管是透明的,測壓探針上的測壓孔(ф0.5)在噴管內的位置可從噴管外部看出,也可從裝在「可移動真空表」下方的針在「噴管軸向坐標板」(在坦梁圖中未畫出)上所指的位置來確定。噴管的排氣管上還裝有「背壓真空表」背壓用調節閥(11)調節。真空罐(12)直徑ф400,起穩定壓的作用。罐的底部有排污口,供必要時排除積水和污物之用。為減小震動,真空罐與真空泵之間用軟管(13)連接。
在實驗中必須測量四個變數,即測壓孔在噴管內的不同截面位置x、氣流在該截面上的壓力p、背壓pb、流量m,這些量可分別用位移指針的位置、可移動真空表、背壓真空表以及U形管壓差計的讀數來顯示。
本實驗台配套的儀器設備選型如下:
真空泵: 1401型 排氣量3200升仔廳/分
三、使用說明
1.實驗的內容和方法。圖2、圖3縮放噴管的壓力曲線和流量曲線。
虛線表示理想氣流,實線表示實際氣流。先介紹理想曲線,然後簡要說明實際曲線偏離理想曲線的主要現象和原因。
首先是由於氣流有粘性摩擦,在壁面附近形成邊界層。隨著流程x的延長,邊界層厚度加厚,減小了實際流通面積。所以,實際流量總是小於理論流量,邊界層還使壓力的分布發生一些變化。
對於漸縮噴管的超臨界工況(pb<pt),由於出口處邊界層被 「抽吸」,使臨界截面稍向前移。對於縮放噴管的幾種亞設計工況,偏離更為顯著。
圖2、縮放噴管的壓力曲線
圖3縮放噴管的流量曲線
對於pa<pb<pf工況,由於擴大段中邊界層的增長和分離,形成復雜的情況,壓力的躍升變得比較平緩,不像理論上的正激波那樣陡峭。
對於pb>pt工況,流量系數明顯下降。在圖2上可見,f點下移,d點上移。
其次,氣流中含有水分,當氣流在縮放噴管中具備深度膨脹的條件,由於溫度急劇降低,水分將凝結,放出潛熱加熱氣流,使壓力曲線形成一個小的突躍。
另外,噴管流道在加工時不可避免地會有一些誤差(控制在公差范圍內,未標公差的尺寸,按7級精度公差)。噴管在使用一段時間後會附著一層污垢(可根據情況,定期清洗),由於流道尺寸的變化,勢必引起壓力分布和流量的變化。
2.在進行定量實驗時,必須測量噴管的初壓p1和初溫t1(因進氣管中氣流速度很低,在最大流量時其數量級為1m/s,可近似認為p1、t1即是氣流的總壓和總溫)。這兩個參數可通過對大氣狀態的測量得出。氣壓計和溫度計請用戶自備。初溫t1等於大氣溫ta,但初壓p1將略低於大氣壓力pa,流量越大,低得越多一些。這主要是由於在進氣管中裝了測量流量的孔板,氣體流過孔板將有壓力損失。
根據經驗公式的計算和實測,氣體流過本實驗台孔讓戚運板裝置的壓力損失(pa—p1)約為角接取壓U 形壓差計讀數Δp的97%。因此,噴管的初壓可按
p1= pa-0.97Δp 計算。
對於教學實驗來說,已足夠准確。為不嫌麻煩,也可以直接利用進氣管上予留的測壓管口接上U形壓差計進行實測。
根據上式,噴管的一個重要特徵參數pc= 0.528p1,它在真空表上的讀數應為:
pc′(真空度)=0.472pa+0.51Δp
在計算時注意採用相同的壓力單位。
孔板流量計流量的計算公式為
m=1.373×10-4εβγ [kg/s]
式中:ε——流速膨脹系數 ε=1-2.873×10-2
β——氣態修正系數 β=0.538
γ——幾何修正系數(標定)
Δp——U形壓差計讀數[mmH2O]
pa—大氣壓力[mbar]
ta—大氣溫度[℃]
如p1的單位採用[mmHg] ε、β公式應改為:
ε=1-2.155×10-2
β=0.621
在安裝孔板時,應將圓錐孔朝向氣流上游,圓柱孔朝向下游,不可裝反。
3.實驗裝置必須保持各動、靜密封面,特別是各真空表的密封,否則有可能達不到實驗所要求的真空度,更嚴重的是將使測數據失真。噴管的兩個端面要妥善保護,不使碰傷。在端面完好無損的情況下,更換噴管時,先把測壓探針移至最右方,然後松開螺絲,沿著軸向平行地向左推開進氣管的三輪支架,注意不要碰壞測壓探針。
4.由於測壓探針內徑較小,測壓的時滯現象比較嚴重。當以不同的速度搖動手輪時,畫出的壓力曲線將不重合,順搖和逆搖相差更大。因此為了量取准確的壓力值,搖動手輪必須足夠地慢。
實驗台有兩只背壓調節閥,裝在不同的位置。型號規格雖同,但調節性能各異。裝在真空罐進口的調節閥反應比較靈敏。利用它背壓可迅速調到給定值。當實驗台兩台以上並聯使用時,用它調節,可以減小相互間的干擾。裝在真空罐出口的調節閥,反應比較遲鈍,當背壓要求緩慢而均勻地改變,利用它比較方便。
5.實驗台出廠時配給圖4、圖5所示的漸縮噴管和縮放噴管各一隻。
圖4 漸縮噴管 圖5 縮放噴管
這里不妨介紹一下在設計這兩只噴管的線形和尺寸時的一些基本考慮。漸縮噴管著重考慮能比較准確和清晰地讀取臨界壓力pc,這要求噴管出口的氣流為均勻的一維流,為此流道採用了維托辛斯基型線。縮放噴管著重考慮對擴大段氣流特性的觀察,這是區別於漸縮噴管的特徵所在。為此,擴大段的相對長度設計得長些,這是原因之一。為了加工方便,採用簡單的圓錐形。
另外,還考慮到用一台1401型真空泵能同時帶兩台實驗台對漸縮噴管和縮放噴管作全工況觀測。所謂全工況,漸縮噴管是指pb=pc,即超臨界、臨界、亞臨界的三種工況,縮放噴管是指pc=pd,即超設計、設計、亞設計等多種工況(參看第1點的說明)。要滿足全工況觀測,關鍵在於當兩台都以最大流量mmax運行時,背壓還能達到足夠高的真空度(pb<pd)。為此,噴管最小截面的直徑(p1t1一定時,確定mmax)和縮放噴管擴大段的錐度(確定pd/p1),不能取得過大。最後確定按圖4、圖5的尺寸。
雖然我們實現了上述「一泵帶兩台」,仍能滿足全工況觀測。但應指出,因真空泵的抽氣速率畢竟有限,當一台在、也僅僅在亞臨界工況(漸縮噴管pb>pc,縮放噴管pb>pt,共同的特點是m<mmax)范圍內改變工況時,由於流量改變,將使另一台的背壓產生一些變動最大可達30mmHg,造成工況不穩。這一點應提請用戶注意,以免在實驗中產生問題。建議在實驗中,分別在兩台做實驗的兩個組稍稍配合一下,可基本上消除這種影響。做法是:
a.兩組同時都做流量曲線實驗,反正工況需要改變,不怕對方干擾。
b.兩組同時都做壓力曲線實驗。當本組處在亞臨界工況需要調節時,予先通知一下對方,讓他們在給定工況下畫完一條壓力曲線後,本組才進行調節。最好同時調節。
6.本實驗台各種儀器設備的使用方法和注意事項,詳見各自的說明書。
這里只著重指出一點,真空泵在停機前,先關閉真空罐出口的調節閥,讓真空罐充氣。關停真空泵後,立即打開此閥(真空泵上裝有充氣閥的還可打開充氣閥),讓真空泵充氣。這樣做,一方面防止真空泵回抽,以免損壞用非耐油橡膠製成的減震軟管。另方面有利於真空泵下次的啟動。
④ 本實驗中,空氣的流量是通過什麼裝置測定的為什麼要進行校正
空氣的流量是通過濕式氣體流量計測定的。濕式氣體流量計,該儀器屬於容積式流量計。因為壓力、溫度變化會引起氣體密度變化,所以需要進行校正換算。
⑤ 「某品牌純鹼中含有少量氯化鈉。某化學探究小組為了測定」
(2012•成都)某品牌純鹼中含有少量氯化鈉.某化學探究小組為了測定該純鹼的純度(即碳酸鈉的質量分數),組內一同學設計了如下實驗: 【設計實驗方案】 實驗裝置(如圖2所示,固定裝置略去); 需要測定的實驗數據:純鹼樣品的質量;實驗前、後裝置(包括氫氧化鈉固體)的總質量. (1)A裝置中反應的化學方程式為 Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ ;為了保證純鹼樣品中的碳酸鈉完全反應,其操作是 逐滴滴入稀硫酸至不再產生氣泡為止 逐滴滴入稀硫酸至不再產生氣泡為止 . (2)B裝置的作用是 除去水蒸氣 除去水蒸氣 ;C裝置中反應的化學方程式為 2NaOH+CO2═Na2CO3+H20 2NaOH+CO2═Na2CO3+H20 . (3)補充D裝置 裝氫氧化鈉固體的球形管 裝氫氧化鈉固體的球形管 (簡要敘述或畫出裝置示意圖). 【交流與表達】 (4)有同學認為圖2所示實驗裝置會造成測得純鹼的純度偏低,原因是 AB裝置中殘留反應產生的二氧化碳氣體未被C中的氫氧化鈉吸收, AB裝置中殘留反應產生的二氧化碳氣體未被C中的氫氧化鈉吸收, . (5)為了克服圖2裝置的不足,有同學提出,還應增加圖1裝置與A裝置連接(A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞),在反應前、後用圖1裝置分兩次緩緩鼓入足量空氣. ①反應前,斷開B、C裝置之間的連接,用圖1裝置鼓入空氣的作用是 用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣 用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣 ; ②反應後,用圖1裝置鼓入空氣的作用是 用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應產生的二氧化碳氣體 用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應產生的二氧化碳氣體 ; ③在A裝置中的反應發生時,開關R處於關閉狀態,其原因是 避免圖1裝置吸收反應產生的部分二氧化碳氣體 避免圖1裝置吸收反應產生的部分二氧化碳氣體 . 【數據處理】 (6)稱得的純鹼樣品質量為10.8g,實驗前、後C裝置的總質量分別為75.2g和79.6g,純鹼的純度為 98.1 98.1 %(計算結果保留小數點後一位). 【反思與評價】 (7)能否用稀鹽酸代替稀硫酸?同學們經過討論認為不能,理由是 稀鹽酸揮發出氯化氫氣體,被C裝置吸收,影響實驗測定 稀鹽酸揮發出氯化氫氣體,被C裝置吸收,影響實驗測定 . (8)改進後的實驗裝置能減少測定的誤差,原因是①反應生成的CO2盡可能被C裝置吸收;② 避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳氣體對實驗的干擾
⑥ 什麼是風洞,主要用於做什麼科學實驗
風洞(wind tunnel)即來風洞實驗室,自是以人工的方式產生並且控制氣流,用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況,並可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備,它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。
研究空氣動力學的重要實驗裝置。。。
⑦ 化工原理實驗中哪些用到了風機工作
化工原理實驗中哪些用到了風機工作:
化工原理實驗裝置系列一、雷諾實驗裝置 JGKY-LN實驗目的:1、觀察流體在管內流動的兩種不同型態。2、觀察滯流狀態下管路中流體速度分布狀態。3、測定流動形態與雷諾數Re之間的關系及臨界雷諾數值。主要配置:有機玻璃水槽、示蹤劑盒、示蹤劑流出管、細孔噴嘴、玻璃觀察管、計量水箱、不銹鋼框架。技術參數:1、有機玻璃水槽:大於30L。2、玻璃觀察管:Φ20mm。3、計量水箱:容積大於8L。4、指示液為紅墨水或其它顏色鮮艷的液體。5、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。6、外形尺寸:1200×450×1300mm。二、柏努利實驗裝置 JGKY-BNL實驗目的:1、熟悉流體流動中各種能量和壓頭的概念及相互轉化關系,加深對柏努利方程式的理解。2、觀察各項能量(或壓頭)隨流速的變化規律。主要配置:蓄水箱、水泵、有機玻璃實驗水箱、有機玻璃計量水箱、測壓管、閥門、不銹鋼框架。技術參數:1、水泵為微型增壓泵,功率:90W。2、計量水箱:容積大於8L。3、實驗管道:Φ20與Φ40mm。4、測壓管 Φ8有機玻璃管 指示液為水,無毒、使操作更為安全。5、實驗水箱: 400×250×450 mm(透明有機玻璃水箱)。蓄水箱: 600×400×400 mm(PVC或不銹鋼水箱)。6、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1800×500×1500mm。三、離心泵特性曲線測定實驗裝置 JGKY-LXB實驗目的:1、了解離心泵的結構和特性,熟悉離心泵的操作。2、測量一定轉速下的離心泵特性曲線。3、了解並熟悉離心泵的工作原理。主要配置:蓄水箱、離心泵、壓力表、真空表、功率表、渦輪流量計、實驗管路、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、卧式離心泵流量6
m^{3}
m
3
/h,揚程15m,功率370W。
2、流量測量採用渦輪流量計,流量約0.5~8 m3/h。3、壓力表:Y-100型,0~0.6Mpa,真空表-0.1~0Mpa。4、功率測量:數字型功率表,精度1.0級。5、蓄水箱由PVC或不銹製成,容積約80L。6、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、控制屏面板及框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1600×500×1500mm。數據採集型(JGKY-LXB/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、渦輪流量計及流量積算儀、變頻器、壓力感測器。能在線監測流量、壓力等實驗數據。四、恆壓過濾實驗裝置 JGKY-GL/HY實驗目的:1、掌握過濾的基本方法。2、掌握在恆壓下過濾常數K、當量濾液體積qe的求取。3、觀察過濾終了速率與洗滌速率的關系。主要配置:板框過濾機、空壓機、壓力容器、計量槽、盛渣槽、攪拌電機、控制閥、不銹鋼框架。技術參數:1、板框過濾機的過濾面積:0.084m2,過濾介質:帆布。2、空壓機排氣量:0.036m3/h,壓力:0.7MPa,功率:750KW。3、壓力容器:容積約35L,上裝壓力表(0-0.6Mpa)、空壓 機入口給混合液加壓、視鏡可方便觀察容器內的液位。4、盛渣槽:過濾時會有一定泄漏現象,為保證實驗室的衛生用來盛泄漏的混合液。5、計量槽由有機玻璃製成,容積:約14L。6、攪拌器轉速:0-200轉/min。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1700×600×1600mm。數據採集型(JGKY-HY GL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、重量感測器、壓力感測器。能在線監測慮液量、壓力等實驗數據。五、流量計校核實驗裝置 JGKY-LX實驗目的:1、熟悉節流式流量計的構造及應用。2、掌握流量計的流量校正方法。3、通過對流量計量系數的測定,了解流量系數的變化規律。
主要配置:水泵、孔板流量計、文丘里流量計、計量水槽、秒錶、U型壓差計、蓄水箱、不銹鋼框架及管路、控制屏。技術參數:1、水泵:最大流量30L/min、最高揚程16m、功率370W、工作電壓220V、轉速2850r/min2、孔板孔口徑:dO=8mm,不銹鋼材質。3、文丘里管喉徑:dV=8mm,不銹鋼材質。4、計量槽容積:15L,蓄水箱容積:20L。5、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,操作方便。8、外形尺寸:1500×500×1500mm。數據採集型(JGKY-LX /Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、流量等實驗數據。六、流體流動阻力實驗裝置 JGKY-ZL實驗目的:1、掌握流體流經直管和閥門時的阻力損失和測定方法,通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規律。2、測定流體流經閥門時的局部阻力系數ζ。3、測定直管摩擦系數λ與雷諾數Re之間的關系。主要配置:水泵、蓄水箱、沿程阻力光滑管、沿程阻力粗糙管、局部阻力管、壓差計、流量計、閥門、實驗台架及電控箱。技術參數:1、粗糙管段:不銹鋼管,管徑25mm、管長1.6m,內裝不銹鋼螺旋絲或工業鍍鋅管。2、光滑管段:不銹鋼光滑管,管徑25mm、管長1.5m。3、局部阻力段:管徑25mm,測量閥門局部阻力。4、水泵:流量5m3/h、揚程20m、電機功率:550W。5、流量計:採用轉子流量計或渦輪流量計,(渦輪流量計:LWCY-15,0.6-6 m3/h,LED背光液晶顯示)。6、蓄水箱為不銹鋼材質,容積約40L。7、閥門及三通等管件均為304不銹鋼材質。8、操作台架及電控箱為不銹鋼材質,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。9、尺寸:2000×600×1800mm。數據採集型(JGKY-ZL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、流量等實驗數據。
七、流化床乾燥實驗裝置 JGKY-GZ/LHC實驗目的:1、了解流化床乾燥裝置的結構、流程及操作方法。2、學習測定物料在恆定乾燥條件下乾燥特性的實驗方法,研究乾燥條件對乾燥過程特性的影響。3、掌握根據實驗乾燥曲線求取乾燥速率曲線以及恆速階段乾燥速率、臨界含水量、平衡含水量的實驗分析方法。主要配置:空氣旋渦泵、電加熱箱、流化床體、集塵器、加料斗、旋風分離器、U型壓差計、孔板流量計(或畢託管流量計)、不銹鋼實驗台架及電控箱。技術參數:1、空氣旋渦泵:風量450 m3/h,風壓120mmH2O,效率66%,軸功率0.75KW。2、電加熱箱:功率2KW,不銹鋼材質。3、U型壓差計:測量流化床總塔壓差及進風流量。4、電控箱:在電控箱上裝有智能溫控儀表,測量乾燥室的進出口溫度;電源開關、風機開關,按下開關旋鈕對應的工作開始進行。5、實驗台架及控制屏均為不銹鋼材質,結構緊湊、外形美觀、流程簡單、操作方便。6、外形尺寸:1500×600×2000mm。數據採集型(JGKY-GZLHCⅡ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、溫度、流量等實驗數據。八、傳熱實驗裝置 JGKY-CR實驗目的:1、熟悉傳熱實驗的實驗方案設計及流程設計。2、了解換熱器的基本構造與操作原理。3、掌握熱量衡算與傳熱系數K及對流傳熱膜系數α的測定方法。4、了解強化傳熱的途徑及影響傳熱系數的因素。主要配置:套管換熱器、蒸汽發生器、氣泵、熱電偶、數顯儀表、壓力表、熱球風速儀或轉子流量計、實驗管道、閥門、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、套管換熱器:內管ф22X1.5mm,外管ф52X1.5mm,換熱段長度:1.0m。2、蒸汽發生器:不銹鋼製作,加熱功率:2KW,操作電壓220V。3、氣泵:離心式中壓吹風機,功率:250W,轉速:2800/min,風壓:1300Pa,風量:8m3/min。
4、壓力測量:測量范圍:0-2.5MPa,精度0.5級;溫度測量:測量范圍:-50 - 150℃,精度0.5級。5、熱球風速儀:測量風速:0.05-10m/s;轉子流量計:測量范圍:4-40 m3/h。6、實驗管道、閥門為不銹鋼和銅結構。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1500×550×1700mm。數據採集型(JGKY-CR/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓力感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓力、溫度、流量等實驗數據。九、填料吸收實驗裝置 JGKY-XS/TL實驗目的:1、了解填料吸收塔的結構、流程及操作方法。2、觀察填料吸收塔的流體力學行為並測定在干、濕填料狀態下填料層壓降與空塔氣速的關系。3、測定總傳質系數Kya,並了解其影響因素。主要配置:吸收塔、風機、混合穩壓罐、流量計、U型壓差計、蓄水箱、水泵、壓力儀表、溫度儀表、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、吸收塔採用填料塔,尺寸:φ100×800mm,塔體為透明有機玻璃,便於學生觀察相關實驗現象2、填料:φ10×10×1mm瓷拉西環,吸收介質:二氧化碳氣體,吸收劑:水。3、風機:風壓≥0.04Mpa,排氣量≥85 L/min。4、流量計流量:氣體轉子流量計兩個,大流量液體轉子流量計一個5、壓差計:U型壓差計,觀察上下塔壓降變化。6、壓力儀表:測量范圍0-2.5MPa,精度0.5級;溫度儀表:測量范圍-50 – 150℃,精度0.5級。7、混合穩壓罐:不銹鋼製作,對空氣和二氧化碳氣體充分混合、穩壓後輸出。8、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。9、外形尺寸:2000×600×1700mm。數據採集型(JGKY-XCTL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、溫度、流量等實驗數據。
十、精餾實驗裝置 JGKY-JL實驗目的:1、熟悉精餾單元操作過程的設備與流程。2、了解板式塔結構與流體力學性能。3、掌握精餾塔的操作方法與原理。4、學習精餾塔效率的測定方法。主要配置:精餾塔、冷凝器、再沸器、溫控系統、加料系統、迴流系統、產品貯槽、配料槽及測量儀表、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、精餾塔體和塔板均採用不銹鋼製作,精餾塔容積:8L;塔徑:φ50mm,塔板數:13塊,板間距:100mm,孔徑:φ2mm,開孔率:6%。2、冷凝器換熱管管徑:φ12mm,壁厚:1mm,換熱面積:0.0568m2。3、再沸器採用不銹鋼製作,內置電加熱管加熱,總加熱功率為2000W,分兩組,各1000W。4、溫控系統採用自動無級控溫承擔精餾塔的溫度控制調節。5、加料系統:料液泵流量:0.4m3/hr,揚程:8m,功率:120W。6、塔頂餾出液的組成:90-95%,進料組成:15-35%。7、裝置產量:約4L/H。8、迴流系統:由兩支LZB-6的液體流量計控制迴流比。9、各項操作及溫度、壓力、流量的顯示、調節、控制全在控制屏板面進行。10、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便操作方便,操作方便。
⑧ 設計一個簡單的實驗,模擬風的形成,寫出所需的器材和實驗步驟
模擬實驗:風的形成
實驗目的:理解風的成因,初步學會做空氣流動形成風的模擬實驗。
准備的材料:大塑料瓶、小塑料瓶、蠟燭、剪刀、油性筆、橡皮泥、蚊香片、火柴、鑷子。
實驗過程:
1、取一個大塑料瓶橫放在桌面,用刀把它的底部去掉,並利用剪刀把瓶底修理平整。
2、取一個小塑料瓶,把它的瓶口與大塑料瓶中間外壁相接觸,用油性筆在大塑料瓶身上按小塑料瓶瓶口的大小做個記號。
3、用剪刀沿油性筆的記號在大塑料瓶中間外壁開一個小洞,洞的大小比小塑料瓶口略大一點。
4、把小塑料瓶瓶口卡進大塑料瓶外壁的洞里,周圍用橡皮泥封緊。這樣一個空氣流動裝置就做好了。
5、選擇一支與大塑料瓶中間洞口高度差不多的蠟燭,點燃蠟燭放在平整的桌面,觀察蠟燭的火焰沒有飄動,說明現在沒有風。
6、把剛才做好的空氣流動裝置罩在燃燒的蠟燭上,火焰對著小塑料瓶口。這時發現蠟燭的火焰向另外一個方向飄動,說明現在形成了風。
原因分析:點燃蠟燭後,瓶內空氣受熱變輕上升,從瓶口流出,瓶內空氣因此稀薄,壓力減小。而同時,瓶外溫度沒有升高,空氣沒有變化,壓力較大。由於瓶外壓力大於瓶內壓力,瓶外的冷空氣就順著小塑料瓶口向大瓶內流動,瓶內的空氣受熱不斷上升流出,瓶外的空氣又源源不斷地流進瓶內。這樣,就形成了一股由瓶外向瓶內流動的空氣,空氣的流動就形成了風。
⑨ 空氣動力學簡單實驗
空氣動力學是研究空氣和其他氣體的運動以及它們與物體相對運動時相互作用的科學,簡稱為氣動力學。空氣動力學重點研究飛行器的飛行原理,是航空航天技術最重要的理論基礎之一。在任何一種飛行器的設計中,必須解決兩方面的氣動問題:一是在確定新飛行器所要求的性能後,尋找滿足要求的外形和氣動措施;一是在確定飛行器外形和其他條件後,預測飛行器的氣動特性,為飛行器性能計算和結構、控制系統的設計提供依據。這些在飛行速度接近到超過聲速(又稱音速)時更為重要。
20世紀以來,飛機和航天器的外形不斷改進,性能不斷提高,都是與空氣動力學的發展分不開的。亞音速飛機為獲得高升阻比採用大展弦比機翼;跨音速飛機為了減小波阻採用後掠機翼,機翼和機身的布置滿足面積律;超音速飛機為了利用旋渦升力採用細長機翼(見機翼空氣動力特性);高超音速再入飛行器為了減少氣動加熱採用鈍的前緣形狀,這些都是在航空航天技術中成功地應用空氣動力學研究成果的典型例子。除此以外,空氣動力學在氣象、交通、建築、能源、化工、環境保護、自動控制等領域都得到廣泛的應用。
空氣動力學-研究方法
空氣動力學是通過理論和實驗的途徑並在理論和實驗結合的過程中發展起來的。理論研究首先是在實驗的基礎上建立正確的流動模型。氣體可以以很多自由度按不同的規律運動,但像超音速鈍體繞流(圖3)這樣的復雜的流動總是由流線型流動、旋渦或環流、邊界層、尾跡、激波和膨脹波(僅限於超音速流動)等成分組成,因而在仔細考察上述流動現象和它們相互作用的基礎上,有可能建立反映流動本質的流動模型,然後應用質量、動量和能量守恆定律建立正確描述流動的基本方程。一般來說,這些方程都是非線性的,採用適當的簡化假設後可以應用在場論基礎上發展起來的各種解析方法和奇異攝動法來求解。在數值計算方面,已經廣泛採用有限差分、有限元素、有限基本解等離散點的計算方法。在數值計算中,採用的方程和邊界條件既要正確地反映流動的物理本質,又要便於數學處理,而採用的方法既需注意數學上的收斂性、穩定性,又需注意它們在求解實際問題時的實用性。
實驗方法包括地面模擬試驗和飛行試驗。風洞因氣流易於控制和便於測量等原因,已成為空氣動力學最主要的實驗設備。在地面模擬設備中,只要滿足必要的相似准則就可以模擬真實飛行器的流場,但是滿足全部相似准則的完全模擬是十分困難的,只能實現保證主要因素相似的局部模擬(見實驗空氣動力學)。風洞實驗既能為飛行器設計直接提供數據,也能用於空氣動力學的基礎研究和應用研究,為理論提供流動模型和驗證理論,為設計提供新思想和新概念。為了提高風洞的實驗能力,需要不斷提高風洞性能(例如提高雷諾數、減少洞壁干擾和支架干擾、降低氣流的湍流度等)、發展先進測試技術(例如採用各種微型探頭、非接觸測量技術和動態流場測量技術等)、提高數據的質量、提高風洞運轉效率、建立將風洞實驗結果外推到飛行條件的方法。而風洞與計算機的結合可大大增加風洞的實驗能力。地面模擬試驗並不能完全復現真實的飛行條件,因此除地面模擬試驗外,還要利用火箭、試驗飛機和火箭橇等進行模型自由飛試驗和進行真實飛行器的飛行試驗。地面模擬試驗、飛行試驗和理論計算,已成為解決氣動問題的互相聯系、互相依賴、互相補充和互相驗證的三種手段。
空氣動力學實驗-分類和原理
空氣動力學實驗分實物實驗和模型實驗兩大類。實物實驗如飛機飛行實驗和導彈實彈發射實驗等,不會發生模型和環境等模擬失真問題,一直是鑒定飛行器氣動性能和校準其他實驗結果的最終手段,這類實驗的費用昂貴,條件也難控制,而且不可能在產品研製的初始階段進行,故空氣動力學實驗一般多指模型實驗。空氣動力學實驗按空氣(或其他氣體)與模型(或實物)產生相對運動的方式不同可分為3類:①空氣運動,模型不動,如風洞實驗。②空氣靜止,物體或模型運動,如飛行實驗、模型自由飛實驗(有動力或無動力飛行器模型在空氣中飛行而進行實驗)、火箭橇實驗(用火箭推進的在軌道上高速行駛的滑車攜帶模型進行實驗)、旋臂實驗(旋臂機攜帶模型旋轉而進行實驗)等。③空氣和模型都運動,如風洞自由飛實驗(相對風洞氣流投射模型而進行實驗)、尾旋實驗(在尾旋風洞上升氣流中投入模型,並使其進入尾旋狀態而進行實驗)等。進行模型實驗時,應保證模型流場與真實流場之間的相似,即除保證模型與實物幾何相似以外,還應使兩個流場有關的相似准數,如雷諾數、馬赫數、普朗特數等對應相等(見流體力學相似准數)。實際上,在一般模型實驗(如風洞實驗)條件下,很難保證這些相似准數全部相等,只能根據具體情況使主要相似准數相等或達到自准范圍。例如涉及粘性或阻力的實驗應使雷諾數相等;對於可壓縮流動的實驗,必須保證馬赫數相等,等等。應該滿足而未能滿足相似准數相等而導致的實驗誤差,有時也可通過數據修正予以消除,如雷諾數修正。洞壁和模型支架對流場的干擾也應修正。空氣動力學實驗主要測量氣流參數,觀測流動現象和狀態,測定作用在模型上的氣動力等。實驗結果一般都整理成無量綱的相似准數,以便從模型推廣到實物。
風洞和風洞實驗風洞是進行空氣動力學實驗的一種主要設備,幾乎絕大多數的空氣動力學實驗都在各種類型的風洞中進行。風洞的原理是使用動力裝置在一個專門設計的管道內驅動一股可控氣流,使其流過安置在實驗段的靜止模型,模擬實物在靜止空氣中的運動。測量作用在模型上的空氣動力,觀測模型表面及周圍的流動現象。根據相似理論將實驗結果整理成可用於實物的相似准數。實驗段是風洞的中心部件,實驗段流場應模擬真實流場,其氣流品質如均勻度、穩定度(指參數隨時間變化的情況)、湍流度等,應達到一定指標。風洞主要按實驗段速度范圍分類,速度范圍不同,其工作原理、型式、結構及典型尺寸也各異。低速風洞:實驗段速度范圍為0~100米/秒或馬赫數Ma=0~0.3左右;亞聲速風洞:Ma=0.3~0.8左右;跨聲速風洞:Ma=0.8~1.4(或1.2)左右;超聲速風洞:Ma=1.5~5.0左右;高超聲速風洞Ma=5.0~10(或12);高焓高超聲速風洞Ma>10(或12)。風洞實驗的主要優點是:①實驗條件(包括氣流狀態和模型狀態兩方面)易於控制。②流動參數可各自獨立變化。③模型靜止,測量方便而且容易准確。④一般不受大氣環境變化的影響。⑤與其他空氣動力學實驗手段相比,價廉、可靠等。缺點是難以滿足全部相似准數相等,存在洞壁和模型支架干擾等,但可通過數據修正方法部分或大部克服。
風洞實驗的主要項目有測力實驗、測壓實驗、傳熱實驗、動態模型實驗和流態觀測實驗等。測力和測壓實驗是測定作用於模型或模型部件(如飛行器模型中的一個機翼等)的氣動力及表面壓強分布,多用於為飛行器設計提供氣動特性數據。傳熱實驗主要用於研究超聲速或高超聲速飛行器上的氣動加熱現象。動態模型實驗包括顫振、抖振和動穩定性實驗等,要求模型除滿足幾何相似外還能模擬實物的結構剛度、質量分布和變形。流態觀測實驗廣泛用於研究流動的基本現象和機理。計算機在風洞實驗中的應用極大地提高了實驗的自動化、高效率和高精度的水平。
由於實際流動的復雜性,單純理論或計算結果都必須通過實驗驗證才能應用於實際問題,有關流動機制的研究更需要依靠實驗,因此空氣動力學實驗有著重要的意義和廣泛的發展前景。
⑩ 測定空氣成分的實驗
測定空氣成分的實驗原理是氧氣被消耗,既而空氣壓強減小,小於外部大氣壓,水被壓入。紅磷可以和空氣中的氧氣反應,生成固體物質非氣體,紅磷不與氮氣反應。氮氣不溶芹肆敗於水,所以可以通過反應消耗空氣中的氧氣來測定氧雹穗氣的體積含量。
簡介:二百多年前,法國化學家拉瓦錫通過實驗,得出了空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積的五分之一的結論。
測定空氣成分的實驗的注意事項:導氣管中要事先加入水,要不導管中的空氣會進去。還要先檢查裝置氣密性。紅磷要過量嫌顫,要不氧氣消耗不完。要等紅磷燃燒完全或是熄滅,再開導管。試驗完成後要處理廢氣,不要用手直接觸摸集氣瓶。