第一部分   大纲说明

一、课程的性质、目的和任务

本课程是应用化学专业的一门技能与实践课程，通过实验使学生加深对化工原理课程基本概念的认识和理解。

化工原理实验的目的是培养学生工程实验的设计、组织实施、实验操作、数据处理等工程实践能力。因此，化工原理实验是实践课程体系中十分重要的技术基础实践课程。

本课程的任务是培养学生严谨的科学态度和工程观念，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的独立思考能力和创新能力。

二、课程的基本要求　　

1．加强基本操作训练：需要熟练掌握的基本操作集中叙述后，要分散反复训练，这样既有理论叙述又有实际训练，做到学用结合。利用综合流体力学和传热教学做到实验操作规范化。全面地培养学生的基本技能，对列表法和回归分析法的使用、作图、查阅手册以及绘制仪器装置图、实验报告的书写等方面都须有一定的要求并在有关实验中训练；

2．完善教学内容和教学方法的改革：在保持一定稳定性和基本性的同时，要补充具有学科发展特点的先进内容，联系实际的内容，并注意有趣性、可研究性相结合。减少验证性实验，增加综合性、探索性实验，运用计算机辅助教学、仪器操作竞赛、课外兴趣实验、外出参观、专题讲座等多种形式，把全面提高学生的能力作为主要目标；

3．规范实验教学的三环节：抓好学生预习、实验、实验报告三个环节，注意培养学生创造性的思维能力，良好的清洁习惯，科学、完整、规范地表达实验过程及结果的能力，培养学生对实验的浓厚兴趣，为学习后续课程做必要的知识与操作技能的准备。

三、本课程与相关课程的联系　　

本课程是应用化学专业的一门技能与实践课，其先修课程为无机化学、无机化学实验、分析化学、分析化学实验、有机化学、仪器分析、仪器分析实验、物理化学、物理化学实验，后续课程主要有化学反应工程、化工设计基础、精细化工过程及设备、化工工艺学、环境监测等。

四、学时分配　　

本课程学分为1.0学分，建议开设32学时。

五、教材与参考书

教材：

陶建清，《现代化工实训》第一版，南京大学出版社，2016年。

主要参考书：

张金利、张建伟，《化工原理实验》第二版，天津大学出版社，2005年。

六、教学方法与手段建议　

本课程教学过程中注重培养学生的实践能力，加深学生对实验原理的认识，能够熟练正确的使用实验仪器，并对仪器的工作原理有所了解。通过板书、现场演示等形式，以实验流程导入，使学生能更好更快的完成相关实验，提高自身的操作能力。

七、课程考核方式与成绩评定办法

考核方式为考试。按百分制评定，最终成绩以平时成绩30%、实验报告成绩40%、笔试30%计算，实验缺课≥20%总课时，取消实验成绩。

 第二部分  课程内容大纲

实验一 直管阻力摩擦系数的测定（4课时）

一、实验目的和要求

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．掌握有机实验常规玻璃仪器名称、用途；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、实验内容

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。

3．系统排气

（1）管路排气

（2）引压管排气

（3）压差计排气

4．检验排气是否彻底

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。

5．实验布点

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，排出水槽内的水，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。

实验二 局部阻力系数的测定（4课时）

一、实验目的和要求

1．了解管路的组成部分，建立工程化概念；

2．学习流体流动阻力，直管摩擦系数的测定方法，了解流体流动中能量损失的变化规律，掌握摩擦系数λ与雷诺准数Re和相对粗糙度ε/d之间的关系及其变化规律；

3．学习局部阻力系数的测定方法；

4．学习差压变送器，孔板流量计和涡轮流量计的使用以及标定方法，了解孔流系数C0的影响因素及变化规律；

二、实验内容

1．准备工作：关闭阀F2-6，将循环水箱1加水至约2/3处。

2．排气及实验操作：打开阀F1-1、F1-2、F1-4、F1-5、F1-6、F1-7，其余阀门闭合，启动“增压泵5”，排出管路中的空气。排气结束后，关闭阀F1-5、F1-6、F1-7，打开阀F1-10、F1-11，调节阀F1-2、F1-3，使测压管（13）、（14）保持微溢流状态，检查有无漏气现象，若有则加以排除。

3．调节阀F1-2、F1-3、F1-4，定流量（注意：不要使测压管（11）、（12）溢出），待管中流量稳定后，同时关闭阀门F1-10、F1-11，读取测压管（13）、（14）的液位差，并用容积法测出流量，并记录到附表中。

4．重复步骤3，约5～6次，记录数据填入表1中。

5．实验结束后整理实验台，断电，长时间不使用时，请将各容器内的物料放干净。

实验三 离心泵性能测定（4课时，选做）

一、实验目的和要求

1．了解离心泵的特性；

2．学习离心泵特性曲线的测定方法；

3．熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用。

二、实验内容

1．了解设备、熟悉流程及所使用的仪表，特别是三相功率表和流量指示积算仪的使用。

2．检查轴承润滑情况，用手转动联轴节看其是否转动灵活。 

3．打开泵壳上部放气旋塞（用出口调节阀代替），向泵内灌水至满，然后关闭上水阀和泵的出口调节阀。

4．启动离心泵。

5．用出口调节阀调节流量，从大流量到小流量依次测取10~15组实验数据。当流量小于6m³/h时，用计量槽量取流量。待流动稳定后同时读取流量、压力、真空度、功率、水温等数据。

6．实验完毕，关闭泵的出口阀，停泵。

实验四 干燥速率曲线的测定（8课时）

一、实验目的和要求

1．熟悉常压下厢式干燥器的结构与操作；

2．掌握物料在干燥条件不变时干燥速率曲线的测定方法。

二、实验内容

1．常压下厢式干燥器的结构

2．厢式干燥器的操作

3．物料在干燥条件不变时干燥速率曲线

实验五 对流传热系数的测定（8课时）

一、实验目的和要求

1．通过对传热系数α准数关联系的测定，掌握实验方法，加深对流传热概念和影响因素的理解；

2．应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe^mPr^0.4中常数A、m的值；

3．加深对由实验确定经验公式的量纲分析法的理解；

4．得出单一流体下的总传热系数K。

二、实验内容

1．在做实验前，应打开冷凝水排水阀将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水排除，否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。具体排除冷凝水的方法是：关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀，可进行实验。

2．刚开始通入蒸汽时，要仔细调节蒸汽进口阀的阀门大小开度，让蒸汽徐徐流入换热器中，逐渐加热，由“冷态”转变为“热态”，不得少于10分钟，以防止玻璃管因突然受热、受压而爆裂。

3．当一切准备好后，调节蒸汽进口阀的开度，把蒸汽压力调到0.01Mpa，并保持蒸汽压力不变。（可通过调节排不凝性气体阀以及蒸汽进口阀配合来实现。）

4．流量调节：本实验采用变频器控制流量，运行“对流给热系数测定实验”，打开该组实验数据，设定流量。（也可通过调节空气的进口阀手动调节空气流流量，改变冷流体的流量到一定值。

5．等稳定后记录实验数据，记录包括时间、温度、空气流量。记录3到8组实验数据，完成实验，关闭蒸汽进口阀与冷流体进口阀，关闭仪表电源和风机的电源。

6．关闭蒸汽发生器。

实验六  吸收塔吸收系数的测定（8课时）

一、实验目的和要求

1．了解筛板吸收塔的结构；

2．熟悉吸收工艺流程；

3．掌握吸收塔的操作方法与调节；

4．测定全回流及部分回流状况下的全塔效率和单板效率。

二、实验内容

1．全回流状态下单板效率

2．全塔效率

3．吸收塔的操作与调节