GJB 548B 方法 1005.1 稳态寿命
稳态导热测量方法.pdf
采用实验方法确定材料导热系数的方法主要分为两大类:稳态法和非稳态法 1稳态法: 试件内的温度分布是不随时间而变化的稳态温度场，当试样达到热平衡后，借助测量试样单位面积的热流速率和温度梯度，就可以直接测定试件的导热系数。 基于傅立叶导热定律描述的稳态条件进行测量的方法主要适用于在中等温度下测量中低导热系数的材料，这些方法包括：热板法、保护热板法、热流法、保护热流法、沸腾换热法等。 各种不同的导热系数测试方法都有其自身的优点、局限性、应用范围和方法本身所带来的不准确性。 稳态测量法具有原理清晰，可准确、直接地获得热导率绝对值等优点，并适于较宽温区的测量，缺点是比较原始、测定时间较长和对环境（如测量系统的绝热条件、测量过程中的温度控制以及样品的形状尺寸等）要求苛刻。常用于低导热系数材料的测量，其原理是利用稳定传热过程中，传热速率等于散热速率的平衡条件来测得导热系数。 1.1热流法 热流计法是一种基于一维稳态导热原理的比较法。如图1所示，将厚度一定的方形样品插入两个平板间，在其垂直方向通入一个恒定的单向的热流，使用校正过的热流传感器测量通过样品的热流，传感器在平板与样品之间和样品接触。当冷板和热板的温度稳定后，测得样品厚度、样品上下表面的温度和通过样品的热流量，根据傅立叶定律即可确定样品的导热系数： 图1 该法适用于导热系数较小的固体材料、纤维材料和多空隙材料，例如各种保温材料。在测试过程中存在横向热损失，会影响一维稳态导热模型的建立，扩大测定误差。 优点：易于操作，测量速度快。缺点，适用温度和测量范围有限。
1.2保护热板法 保护热板法的工作原理和使用热板与冷板的热流法导热仪相似。对于较大的、需要较高量程的样品，可以使用保护热流计法测定，该法原理与热流计法相似，不同之处是用在周围包上绝热材料和保护层（也可以用辅助加热器替代），从而保证了样品测试区域的一维热流，提高了测量精度和测试范围。但是该法需要对测定单元进行标定。 适用于干燥材料，一般采用双试件保护平板结构，在热板上下两侧各对称放置相同的样品和冷板一块，如图2所示， 图2 试件周围包有保护层，主加热板周围环有辅助加热板，使辅助加热板与主加热板温度相同，以保证一维导热状态。当达到一维稳态导热状态时，根据傅立叶定律可得： 在已知样品尺寸、主加热板加热功率后，利用热电偶测得两样品上下表面的温度，由上式即可求得材料在T m温度时的导热系数。 优点：该法可用于温度范围更大、量程较广的场合，误差较小且可用于测定低温导热系数。缺点：稳定时间较长，不能测定自然含水率下的导热系数。需先对样品进行干燥处理。样品厚度对结果精度有较大影响。在用该法对不良导体的导热系数测定时，发现试样厚度对导热系数有很大影响，不宜采用厚度较小的不良导体平板作为实验样品。同时，试样侧面的绝热条件对结果的误差也有很大影响。 1.3圆管法 圆管法是根据长圆筒壁一维稳态导热原理直接测定单层或多层圆管绝热结构导热系数的一种方法。要求被测材料应该可以卷曲成管状，并能包裹于加热圆管外侧，由于该方法的原理是基于一维稳态导热模型，故在测试过程中应尽可能在试样中维持一维稳态温度场以确保能获得准确的导热系数。为了减少由于端部热损失产生的非一维效应根据圆管法的
游乐设施寿命的计算方法
关于游乐设施寿命的计算方法 张静 最近，国家质检总局质检特函(2011] 53号文（关于对《关于大型游乐设施使用年限问题的请示》的回复）中提出：2003年6月1日起实施的《游乐设施安全技术监察规程（试行）》规定：“设计单位应在设计文件明确主要受力部件，并规定整机及关键零部件设计使用寿命”。国家质检总局责令运营使用单位联系原制造单位确认设备设计使用期限。 53号文规定：达到设计使用期限且无改造、维修价值的设备，运管使用单位应按《特种设备安全监察条例》规定及时予以报废并办理注销手续。 53号文还规定：达到设计使用期限仍有改造、维修价值的设备，运营使用单位可委托设备原制造单位或具备相应制造许可资格的单位进行维修、重大维修或改造，确定继续使用期限和使用条件。 就该文件提出的意见谈谈本人的看法： 一、国家质检总局从人民群众生命和财产安全出发，责令运营使用单位联系原制造单位确认设备设计使用期限，是完全正确的。国家质检总局的技术规范《游乐设施安全技术监察规程（试行）》已经做了规定“设计单位应在设计文件明确主要受力部件，并规定整机及关键零部件设计使用寿命”。由游乐设施的原制造单位确认设备设计使用期限。 二、国家质检总局提到的游乐设施设计使用期限，早在《游乐设施安全技术监察规程（试行）》做了规定“其设计寿命应大于8年(在设计说明书中有特殊规定的除外)，不易拆卸的轴类（指拆装工作量占整机安装工作量的
50%以上）按无限寿命设计。”这就是说游乐设施设计使用期限不应该是8年，而是比8年多。并且在GB 8408—2008《游乐设施安全规范》中也说明游乐设施的整机及主要部件设计使用寿命，整机使用寿命不小于23000h。全国索道与游乐设施标准化技术委员会《游乐设施实用手册》（第三版）GB 8408-2008《游乐设施安全规范》释义中“对整机使用寿命不小于23000h”加以解释为：“整机使用寿命是这样考虑的：平均每天运行7—8h，每年运行300天，使用10年。”就游乐设施使用寿命和计算方法说明本人的看法：游乐设施的使用寿命，就是产品在按设计者或制造者规定的使用条件下，从设备开始使用到被淘汰的整个时间过程中，保持安全工作能力的期限。超过游乐设施的使用寿命，再继续使用就不安全。 1. 与游乐设施使用寿命有关的两个因素 1）游乐设施在使用中，受应力、应变影响，几乎所有结构、零部件的形状和尺寸都在相对改变承受疲劳载荷，它们的主要失效形式是疲劳破坏。常规疲劳强度设计认为：假设材料没有初始裂纹，经过一定的应力循环后，由于疲劳损伤的积累，才形成裂纹，裂纹在应力循环下继续扩展，直至发生全截面脆性断裂。裂纹形成前的应力循环数，称为无裂纹寿命；裂纹形成后直到疲劳断裂的应力循环数，称为裂纹扩展寿命。零件总寿命为两者之和。一般来讲，设备的结构寿命是决定整个设备自然使用寿命的基础。每一次应力循环都会对零部件造成一定量的损伤，这种损伤是可以积累的；当损伤积累到临界值时，零件将发生疲劳破坏。 2）在游乐设施使用中，另一种影响使用的是磨损寿命。物体相对运动时，在摩擦的作用下，摩擦面上的物质不断耗损，如轴和轴承之间、齿轮牙
吸收(二氧化碳-水)实验讲义
填料吸收塔实验 【实验目的】 ⒈ 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。 ⒉ 学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。 【实验内容】 1．测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。 2．采用水吸收二氧化碳，空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质膜系数和总传质系数。 【实验原理】 1．气体通过填料层的压强降 压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气液流量有关，不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图6-1-1所示： 图6-1-1 填料层的ΔP ～u 关系 当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时，干填料的ΔP ～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有一定的喷淋量时，ΔP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将ΔP ～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。 2．传质性能 吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 （1） 膜系数和总传质系数 根据双膜模型的基本假设，气相侧和液相侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （6-1-7） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （6-1-8）
式中：A G —A 组分的传质速率，1 -?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; k l —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 P 2 ，F L P A P A +dP C A +dC A P 1=P A 1 C A1，F L 图6-1-2双膜模型的浓度分布图 图6-1-3 填料塔的物料衡算图 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为 )(*-=A A G A p p A K G （6-1-9） )(A A L A C C A K G -=* （6-1-10） 式中：* A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3 -?m kmol ； K G —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；
谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法
谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法 在讨论随机误差时，总是有意忽略系统误差,认为它等于零。若系统误差不存在，期望值就是真值。但是，在实际工作中系统误差是不能忽略的。所以要研究系统误差，发现和消除系统误差。 一、系统误差产生的原因 在长期的测量实践中人们发现，系统误差的产生一般的与测量仪器或装置本身的准确程度有关；与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。 1、在检定或测试中，标准仪器或设备的本身存在一定的误差。在进行计量检定，向下一级标准量值传递时，标准值的误差是固定不变的，属于系统误差。又称为工具误差或仪器误差。如：标称值为100g的砝码，经检定实际值为99.997g，即误差为+0.003g。用此砝码去秤量其他物体的质量，按标称值使用，则始终把被测量秤大，产生+0.003g的恒定系统误差。 某些仪器或设备，在测量前须先进行调零位，若因测量前未调零位或存在调零偏差，使得标准仪器在测量前即具有某一初始值，该初始值必然直接影响测量结果，给测量结果带来误差。这种误差，一般称零位误差，或简称零差。 某些仪器或设备，如未按要求放置，特别是某些电磁测量和无线电测量仪器或设备，未正确接地或屏蔽，或未用专用连接导线，也会给测量结果带来误差。这种误差称为装置误差。 2、测量时的客观环境条件（如温度、湿度、恒定磁场等），也会给测量结果带来误差。如，重力加速度因地点不同而异，若与重力加速度有关的某些测量，未按测量地点的不同加以适当的修正，也会给测量结果带来误差。因这种误差是由客观环境因素引起的，一般把它称为环境误差。 3、由于某些测量方法的不完善，特别是检定与测试中所使用的某些仪器或设备，在设计制造时受某些条件的限制（如元器件，制造工艺等），不得不降低某些指标，采用一些近似公式，这也会给测量结果带来误差。这种误差称方法误差或称理论误差。 4、在测量中，测量者本身生理上的某些缺陷，如听觉、视力等缺陷，也会给测量结果带来误差。此项误差又称为人员误差。 二、消除或减少系统误差的方法 mad消除或减少系统误差有两个基本方法。一是事先研究系统误差的性质和大小，以修正量的方式，从测量结果中予以修正；二是根据系统误差的性质，在测量时选择适当的测量方法，使系统误差相互抵消而不带入测量结果。
物理实验报告-稳态法导热系数测定实验
稳态法导热系数测定实验 一、实验目的 1、通过实验使学生加深对傅立叶导热定律的认识。 2、通过实验，掌握在稳定热流情况下利用稳态平板法测定材料导热系数的方法。 3、确定材料的导热系数与温度之间的依变关系。 4、学习用温差热电偶测量温度的方法。 5、学习热工仪表的使用方法 二、实验原理 平板式稳态导热仪的测量原理是基于一维无限大平板稳态传热模型，这种方法是把被测材料做成比较薄的圆板形或方板形，薄板的一个表面进行加热，另一个表面则进行冷却，建立起沿厚度方向的温差。 三、实验设备 实验设备如图2所示。 图2 平板式稳态法导热仪的总体结构图 1.调压器 2.铜板 3.主加热板 4.上均热片 5.中均热片 6.下均热片 7.热电偶 8.副加热板 9.数据采控系统10.温度仪表 11.试样装置12.循环水箱电位器13.保温材料14.电位器 键盘共有6个按键组成，包括为“5”、“1”、“0.1”3个数据键，“±”正负号转换键，“RST”复位键，“ON/OFF”开关键。 数据键：根据不同的功能对相应的数据进行加减，与后面的“±”正负号转换键和“shift”功能键配合使用。“±”正负号转换键：当“±”正负号转换键为“+”时，在原数据基础上加相应的数值；为“-”时，减相应的数值。“RST”复位键：复位数据，重新选择。 控制板上的四个发光二极管分别对应四路热电偶，发光二极管发光表示对应的热电偶接通。由一台调压器输出端采用并联方式提供两路输出电压，电位器对每路输出电压进行调整，作为两个加热板的输入电压。 四、实验内容 1、根据提供的实验设备仪器材料，搭建实验台，合理设计实验步骤。调整好电加热器的电压(调节调压器)，并测定相关的温度及电热器的电压等试验数据。 2、对测定的实验数据按照一定的方法测量进行数据处理，确定材料的导热系数与温度之间的依变关系公式。 3、对实验结果进行分析与讨论。 4、分析影响制导热仪测量精度的主要因素。 5、在以上分析结论的基础之上尽可能的提出实验台的改进方法。 五、实验步骤 1、利用游标卡尺测量试样的长、宽、厚度，测试样3个点的厚度，取其算术平均值，作为试样厚度和面积。 2、测量加热板的内部电阻。 3、校准热工温度仪表。 4、向水箱内注入冷却水。 5、通过调整电位器改变提供给主加热板和副加热板的加热功率，通过4位“LED”显示主加热板和副加热板的温度，根据主加热板的温度，调整电位器改变施加在副加热板的电压，使副加热板的温度与主加热板的温度一致。利用数字电压表测量并记录主加热板电压。 6、在加热功率不变条件下, 试样下表面和循环水箱下表面的温度波动每5min不超过±1℃时，认为达到稳态。此时，记录主加热板温度、试样两面温差。
期望寿命的概念及计算方法
期望寿命的概念及计算方法 一、期望寿命的概念及相关 期望寿命（life expectancy）又称平均预期寿命，或预期寿命。X岁时平均预期寿命表示X岁尚存者预期平均尚能存活的年数。刚满X岁者的平均预期寿命受X岁以后各年龄组死亡率的综合影响。出生时的期望寿命简称平均寿命，它是各年龄死亡率的综合，综合反映了居民的健康状况，是反映人群健康状况的综合指标，但是，它只综合了有关死亡的信息，未包含疾病和伤残的情况，更未反映疾病伤残结果的严重性。 期望寿命是评价居民健康状况、社会经济发展和人群生存质量的重要指标,它不受人口年龄构成的影响,因此各地区平均期望寿命可以直接比较。对一个地区人口学特征、期望寿命及影响因素进行研究,可为制定科学、切合实际的卫生工作计划提供科学依据。 而另一个概念?健康期望寿命?（active life expectancy，ALE），它是指人们能维持良好日常生活活动（ADL）功能的年限，健康期望寿命与普通的期望寿命的差别是：普通的期望寿命是以死亡为终点，而健康期望寿命以丧失日常生活能力为终点，它不仅能客观反映人群生存质量，亦有助于卫生政策与卫生规划的制定。因此2000年世界卫生组织推荐用?健康期望寿命?来反映居民健康综合情
况。 二、期望寿命的计算 我区期望寿命是由统计分析软件DeathReg 2005计算而来，原理是编制我区居民简略寿命表。 寿命表又称为生命表（life table)是根据特定人群的年龄组死亡率编制出来的一种统计表。寿命表有两种主要形式，队列寿命表和现时寿命表。应用较广的是现时寿命表。它反映一定时期某地区实际人口的死亡经历．是从一个断面来看当年一定时间段内人口的死亡和生存经历，它完全取决于制表这一年的人口年龄别死亡率。现时寿命表计算所得的预期寿命是假定一批婴儿在其一生中都遵从当年资料所呈现的年龄别死亡率而死亡、生存的平均预期寿命，即该预期寿命是该人群的平均水平．并不是每一个人的实际存活年龄。现时寿命表的最大优点是不同地城、不同时期的寿命表指标可以直接比较，不受原来的人口性别、年龄别构成的影响。目前人们常说的预期寿命，基本上就是指现时寿命表的平均预期寿命。 队列和现时寿命表都有完全和简略寿命表之分。完全寿命是以0岁为起点，逐年计算各种指标，直至生命的极限，其年龄的区间是[x，x+1)。而简略寿命表的年龄区间则是(x，x+n)，n除第一年外均大于1年．典型的年龄区间是0一，1一，5一．10一，…，85一，即每5岁一个间隔，直至最后
吸收实验实验报告
一、 实验名称： 吸收实验 二、实验目的： 1.学习填料塔的操作； 2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a. 三、实验原理： 对填料吸收塔的要求，既希望它的传质效率高，又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的，故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。 （一）、空塔气速与填料层压降关系 气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关，常通过实验测定。 若以空塔气速o u [m/s]为横坐标，单位填料层压降 Z P ?[mmH 20/m]为纵坐标，在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量L 0=0时，可知 Z P ?~o u 关系为一直线，其斜率约—2，当喷淋量为L 1时， Z P ?~o u 为一折线，若喷淋量越大，折线位置越向左移动，图中L 2＞L 1。每条折线分为三个区段， Z P ?值较小时为恒持液区， Z P ?~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。Z P ?值为中间时叫截液区，Z P ?~o u 曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。 Z P ?值较大时叫液泛区，Z P ?~o u 曲线斜率大于10，截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。在液泛区塔已无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间，此时塔效率最高。 吸收实验
图2-2-7-1 填料塔层的 Z P ?~o u 关系图 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算 （二）、吸收系数与吸收效率 本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨，氨易溶于水，故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小，则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律，吸收平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示： m Ya A Y H K N ???Ω?= （1） 式中：N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h]； Ω——塔的截面积[m 2] H ——填料层高度[m] ?Y m ——气相对数平均推动力 K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3 ·h] 被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）：
减小仪表测量误差的方法实验
实验 减小仪表测量误差的方法 一、实验目的 1. 进一步了解电压表、电流表的内阻在测量过程中产生的误差及其分析方法。 2. 掌握减小因仪表内阻所引起的测量误差的方法。 二、原理说明 减小因仪表内阻而产生的测量误差的方法有以下两种： 1. 不同量限两次测量计算法 当电压表的灵敏度不够高或电流表的 内阻太大时，可利用多量限仪表对同一被 测量用不同量限进行两次测量，用所得读 数经计算后可得到较准确的结果。 如图2-1所示电路，欲测量具有较大 内阻R 0的电动势U S 的开路电压Uo 时，如 果所用电压表的内阻R v 与R 0相差不大时， 将会产生很大的测量误差。图 2-1 设电压表有两档量限，U 1、U 2分别为在这两个不同量限下测得的电压值，令R v1和R v2 分别为这两个相应量限的内阻，则由图2-1可得出 R v1 R v2 U l ＝────×U S U 2＝────×U S R 0＋R v1 R 0＋R v2 由以上两式可解得U S 和R 0。其中U S （即U o ）为： U 1U 2(R v2－R v1) U S ＝──────── U 1R v2－U 2R v1 由此式可知，当电源内阻R 0与电压表的内阻R v 相差不大时，通过上述的两次测量结果，即可计算出开路电压U o 的大小，且其准确度要比单次测量好得多。 对于电流表，当其内阻较大时，也可用 类似的方法测得较准确的结果。如图2-2所示 U S 电路，不接入电流表时的电流为 I ＝── , R 接入内阻为R A 的电流表A 时，电路中的电 U S 流变为I'＝──── R ＋R A 如果R A ＝R ，则I'＝I/2，出现很大的误差。图 2-2 如果用有不同内阻R A1、R A2的两档量限的电流表作两次测量并经简单的计算就可得到 较准确的电流值。 按图2-2电路，两次测量得 U S U S I l ＝──── I 2＝──── R ＋R A1 R ＋R A2 U S I 1I 2(R A1－R A2) 由以上两式可解得U S 和R ，进而可得：I ＝──＝──────── R I 1R A1－I 2R A2 v R
人的平均寿命计算方法 平均寿命计算公式一览
人的平均寿命计算方法平均寿命计算公式一览 如何计算人的平均寿命 我们经常看到报纸上说中国人的平均寿命是多少多少。前不久中国科学院院士钟南山严正指出我国人均寿命远没达到75岁，原因是计算的方法不对。但他没有告诉我们正确的计算方法，以及他计算出的结果。 所谓人均75岁，即平均每个人的预期寿命为75岁。我们以75岁为基数，凡是寿命低于75岁的，其岁数差额总和必须与寿命大于75岁人的岁数差额总和相等。假如寿命低于75岁的人数是总人口的X1，他们平均寿命与75岁的差额为Y1，而寿命大于75的人数为总人口的X2，他们的平均寿命与75岁的差额为Y2，则X1Y1=X2Y2。一般来说，X1与X2的和就是总人口的数量。当X1=X2=50%时，则Y2=Y1。设Y1=10岁，则寿命大于75岁的人平均寿命与75岁的差额Y2也应该为10岁，就是说现在应该看到大约有一半的人的寿命大于75岁，且平均寿命在85岁左右，超过85岁，乃到100多岁的人应该比比皆是。显然，这与事实相差太远。 那么如何估算某个瞬间人的平均寿命，才能尽可能与事实相符呢？这的确是个很困难的事。因为不断有人出生，有人死亡，活着的还能活多久？都难以估算。 下面，我试着给出几种计算方法，供大家参考。 一、对固定人群平均寿命的计算 即将这固定人群的所有人的寿命总和除以这批人总人数，就得这批人的平均寿命。 例：某张姓家族（自一对夫妻开始繁衍），自1908年到2007年，100年间全部死亡人数（包括嫁出的张姓姑娘，不包括娶进张家的外姓媳妇）为100人，这些亡人的寿命总和为5873岁，则可得出该张姓家族100年来的家族平均寿命： S=5873÷100=58.73（岁） 其中S为平均寿命，下同。 诸位读者也不妨用此法对自己的家族计算一下本家族的平均寿命，时间跨度越大，计算出
化工原理实验—吸收
化工原理实验—吸收 一、实验目的 1．了解填料吸取塔的结构和流程； 2．了解吸取剂进口条件的变化对吸取操作结果的阻碍； 3．把握吸取总传质系数Kya 的测定方法 4. 学会使用GC 二、实验原理 吸取操作是分离气体混合物的方法之一，在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。因而，气体出口浓度y2是度量该吸取塔性能的重要指标，但阻碍y2的因素专门多，因为吸取传质速率NA 由吸取速率方程式决定。 (一). 吸取速率方程式： 吸取传质速率由吸取速率方程决定 ： m y A y aV K N ?=填 或 m y A y A K N ?= 式中： Ky 气相总传系数，mol/m3.s ； A 填料的有效接触面积，m2； Δym 塔顶、塔底气相平均推动力， V 填 填料层堆积体积，m3； Kya 气相总容积吸取传质系数，mol/m2.s 。 从前所述可知，NA 的大小既与设备因素有关，又有操作因素有关。
(二).阻碍因素： 1．设备因素： V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。然而，一旦填料塔制成，V 填就为一定值。 2．操作因素： a ．气相总容积吸取传质系数Kya 按照双膜理论，在一定的气温下，吸取总容积吸取传质系数Kya 可表示成： a k m a k a K x y y +=11 又有文献可知：a y G A a k ?=和b x L B a k ?=，综合可得 b a y L G C a K ?=，明显Kya 与气体流量及液体流量均有紧密关系。 比较a 、b 大小，可讨论气膜操纵或液膜操纵。 b ．气相平均推动力Δym 将操作线方程为：22)(y x x G L y +-=的吸取操作线和平稳线方程为：y ＝mx 的平稳线在方格纸上作图，从图5-1中可得知： 2 12 1ln y y y y y m ???-?= ? 图5-1 吸取操作线和平稳线 其中 ；11*111mx y y y y -=-=?，22* 2 22mx y y y y -=-=?，另外，从图5-1中还可看出，该塔是塔顶接近平稳。 (三). 吸取塔的操作和调剂： 吸取操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上，或组分的回收率η上。在低浓度气体吸取时，回收率η可近似用下式运算：
核磁共振的稳态吸收实验
电子信息与机电工程 学院 现代物理实验 实验报告 年级 班 号 实验日期： 姓名： 老师评定： 核磁共振的稳态吸收 一、实验目的 1、了解核磁共振原理 2、利用核磁共振方法确定样品的旋磁比γ、朗德因子g N 和原子核的磁矩μI 3、用核磁共振测磁场强度 二、实验原理 1． 单个核的磁共振 通常将原子核的总磁矩在其角动量P 方向上的投影μ 称为核磁矩，它们之间的关系通常写成 P m e g P P N ??=?=2μγμ或 式中P N m e g 2? =γ称为旋磁比；e 为电子电荷；m 为质子质量；N g 为朗德因子。对氢核来说，5851.5=N g 按照量子力学，原子核角动量的大小由下式决定 ()h I I P 1+= 式中π2h h =，h 为普朗克常数。I 为核的自旋量子数，可以取 ,2 3 ,1,21,0=I 对氢核来说2 1= I 把氢核放入外磁场B 中，可以取坐标轴ｚ方向为B 的方向。核的角动量在B 方向上的投影值由下式决定
电子信息与机电工程 学院 现代物理实验 实验报告 年级 班 号 实验日期： 姓名： 老师评定： h m P B = （2—3） 式中m 称为磁量子数，可以取I I I I m ----=),1(,1, 。核磁矩在B 方向上的投影为 m m eh g P m e g P N B P N B )2(2==μ 将它写为 m g N N B μμ= （2—4） 式中2715.0578710N JT μ--=?称为核磁子，是核磁矩的单位。 磁矩为μ 的原子核在恒定磁场B 中具有的势能为 mB g B B E N N B μμμ-=-=?-= 任何两个能级之间的能量差为 )(2121m m B g E E E N N m m --=-=?μ （2—5） 考虑最简单情况，对氢核而言，自旋量子数2 1 = I ，所以磁量子数m 只能取两个值，即2 1 21-== 和m 。磁矩在外磁场方向上的投影也只能取两个值，如图2—1中的（a ）所示，与此相对应的能级如图2—1中（b ）所示。
实验六 吸收实验
实验六 吸收实验 一、实验目的 1. 了解填料吸收塔的基本构造、吸收过程的基本流程及其操作。 2. 掌握吸收总传质系数ya K 的测定方法。 二、实验原理 对低浓度气体吸收且平衡线为直线的情况，吸收传质速率由吸收方程决定： m ya y ?=填V K N A 则只要测出A N ，测出气相的出、入塔浓度，就可计算ya K ，而 )(21y y V N A -= 式中:V 为混合气体的流量，mol/s ，由转子流量计测定； 1y ，2y 分别为进塔和出塔气相的组成（摩尔分率），用气相色谱分析得到。 液相出塔浓度由全塔物料衡算得到。 计算Δym 时需用平衡数据，本实验的平衡数据如下所示： 丙酮、空气混合气体中丙酮的极限浓度*s y 与空气温度 t 的关系（压强为a 101.25 P ?） 丙酮的平衡溶解度：
三、实验流程及设备 实验装置包括空气 输送，空气和丙酮鼓泡 接触以及吸收剂供给和 气液两相在填料塔中逆 流接触等部分，其流程 示意如图所示。空气的 压力定为a 100.24 P ?。 1.熟悉实验流程，学习填料塔的操作。在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出口浓度1y 和2y ，计算组分回收率η、传质推动力m y ?和传质系数ya K 。 2.在清水流量恒定条件下，改变空气流量，测定气体进出口浓度1y 和2y ， 计算组分回收率η、传质推动力m y ?和传质系数ya K 。 3.改变吸收液体的温度，重复实验。 4.在控制定值器的压强时应该注意干将空压机的出口阀门微开。 5.加热水时，要缓慢调节变压器的旋钮。 6.调节参数后要有一段稳定时间，直至出口水温基本恒定，取样时先取2y 再取1y 。 7. 转子流量计的读数要注意换算。 8.气体流量不能超过/h 600L 。液体流量不能超过/h 7L ，防止液泛。 五、实验数据记录及处理 1. 设备参数和有关常数 实验装置的基本尺寸： 塔内径：34mm ；填料层高度：24cm ； 自查丙酮—空气物系的平衡数据； 大气压：101.33 KPa ；室温：13.5 ℃。 2. 实验数据
稳态法测导热系数
五、数据处理 1、在内容三所测数据中，选取稳态温度附近10组数据，用逐差法计算散热盘C在稳态T2附近的冷却速率Vc。 根据选取稳态温度附近10组数据 由逐差法计算有Vc={(44.7-42.2)+(44.3-41.6)+(44.1-41.2)+(43.3-40.8)+(42.6-40.5)}/(5*2.5)=1.048℃/min=0.0175℃/s 2、计算出待测样品B的导热系数λ: λ=｛mch B（R c+2h c）/2πR b2 (T1-T2)(R c+h c)｝*(△T/△t) B R c=(9.960+9.958+9.980+9.956+9.942)/(2*5)=4.9796cm=4.9796*10^-2m hc=(0.984+0.986+0.982+0.986+0.982)/5=0.984cm=9.84*10^-3m R b=(9.966+9.950+9.948+9.958+9.956)/(2*5)=4.9778cm=4.9778*10^-2m T1=53.1℃T2=42.3℃ △T/△t=Vc=0.0175℃/s λ={0.669*385*8.332*10^-3*(4.9796*10^-2+2*9.84*10^-3)/2*3.14*(4.9778*10^-2)2*(53.1-42.3) ( 4.9796*10^-2+9.84*10^-3)}*0.0175=0.261 W/m*K 3、求出环氧盘λ的不确定度，给出结果表达式。（只考虑冷却速率误差） 由于比较复杂，过程见实验报告纸。 可得结果为Uλ=0.036 W/m*K∴λ=0.261±0.036 W/m*K 4、分析误差原因。 测量盘的直径与厚度时由于是人为读数，有读数误差，再有环境误差，盘的质量可能由于多次实验有磨损存在误差等等。 5、所有测量数据都要列表。
稳态法测量不良导体的导热系数
稳态法测量不良导体的导热系数 导热系数是表征物质热传导性质的物理量。材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。 测量导热系数的实验方法一般分为稳态法和动态法两类。在稳态法中，先利用热源对样品加热，样品内部的温差使热量从高温向低温处传导，样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动；当适当控制实验条件和实验参数使加热和传热的过程达到平衡状态，则待测样品内部可能形成稳定的温度分布，根据这一温度分布就可以计算出导热系数。而在动态法中，最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的，如呈周期性的变化，变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响，与导热系数的大小有关。 【实验目的】 本实验应用稳态法测量不良导体(橡皮样品)的导热系数，学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。 【实验原理】 1898年C.H.Lees 首先使用平板法测量不良导体的导热系数，这是一种稳态法，实验中，样品制成平板状，其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触，下端面与一均匀散热体相接触。由于平板样品的侧面积比平板平面小很多，可以认为热量只沿着上下方向垂直传递，横向由侧面散去的热量可以忽略不计，即可以认为，样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度，在同一平面内，各处的温度相同。 设稳态时，样品的上下平面温度分别为1θ、2θ，根据傅立叶传导方程，在t ?时间内通过样品的热量Q ?满足下式： S h t Q B 21θθλ-=?? (1) 式中λ为样品的导热系数，B h 为样品的厚度，S 为样品的平面面积，实验中样品为圆盘状，设圆盘样品的直径为B d ，则由（1）式得： 2214B B d h t Q πθθλ-=?? (2) 实验装置如图1所示，固定于底座的三个支架上，支撑着一个铜散热盘P ，散热盘P 可以 借助底座内的风扇，达到稳定有效的散热。散热盘上安放面积相同的圆盘样品B ，样品B 上放置一个圆盘状加热盘C ，其面积也与样品B 的面积相同，加热盘C 是由单片机控制的自适应电加热，可以设定加热盘的温度。 当传热达到稳定状态时，样品上下表面的温度1θ和2θ不变，这时可以认为加热盘C 通过样品传递的热流量与散热盘P 向周围环境散热量相等。因此可以通过散热盘P 在稳定温度2θ时的散热速率来求出热流量 t Q ??。 实验时，当测得稳态时的样品上下表面温度1θ和2θ后，将样品B 抽去，让加热盘C 与
实验指导书(准稳态法测定材料的导热系数)
准稳态法测定材料的导热系数 一、实验目的 1、通过实验，掌握准稳态法测量材料的导热系数和比热容的方法； 2、掌握使用热电偶测量温度的方法； 3、加深对准稳态导热过程基本理论的理解。 二、实验原理 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ(图中为2b)，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下： 2 2) ,(),(x x t a x t ??=??τττ 0=τ时, 0t t = x=0处， 0=??x t δ =x 处， c q x t -=??-λ 方程的解为： )]exp()cos(2)1(63[),(02211 220F x x a q t x t n n n n c μδμμδδδδτλτ--+--=-+∞ =∑ （1） 式中： τ—时间(s)； λ—平板的导热系数(w/m ?℃)； a —平板的热扩散率(m 2/s)； n μ—πn n=1，2，3，……； F 0— 2 δτ a 傅立叶准则； t 0—初始温度(℃)； c q —沿x 方向从端面向平板加热的恒定热流密度(w/m 2)； 随着时间τ的延长，F 0数变大，式（1）中级数和项愈小。 当F 0>0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式（1）变成： )61 2(),(2220-+=-δ δτλδτx a q t x t c （2） 由此可见，当F 0>0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是 常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面x=0处的温度为：
实验报告-核磁共振的稳态吸收
核磁共振的稳态吸收 材料物理 07305883 毛骏 合作人：张广炜 一、实验目的 1、了解核磁共振原理 2、利用核磁共振方法确定样品的旋磁比γ、朗德因子g N 和原子核的磁矩μI 3、用核磁共振测磁场强度 二、实验原理 1． 单个核的磁共振 通常将原子核的总磁矩在其角动量P 方向上的投影μ 称为核磁矩，它们之间的关系 通常写成 P m e g P P N ??=?=2μγμ或 式中P N m e g 2? =γ称为旋磁比；e 为电子电荷；m 为质子质量；N g 为朗德因子。对 氢核来说，5851.5=N g 按照量子力学，原子核角动量的大小由下式决定 ()h I I P 1+= 式中π 2h h =，h 为普朗克常数。I 为核的自旋量子数，可以取 ,2 3, 1,2 1, 0=I 对 核来说2 1= I 把氢核放入外磁场B 中，可以取坐标轴ｚ方向为B 的方向。核的角动量在B 方向上的 投影值由下式决定 h m P B = （2—3） 式中m 称为磁量子数，可以取I I I I m ----=),1(,1, 。核磁矩在B 方向上的投影为 m m eh g P m e g P N B P N B )2( 2==μ 将它写为 m g N N B μμ= （2—4）
式中2715.0578710N JT μ--=?称为核磁子，是核磁矩的单位。 磁矩为μ 的原子核在恒定磁场B 中具有的势能为 mB g B B E N N B μμμ-=-=?-= 任何两个能级之间的能量差为 )(2121m m B g E E E N N m m --=-=?μ （2—5） 考虑最简单情况，对氢核而言，自旋量子数2 1= I ，所以磁量子数m 只能取两个值，即 2 121- == 和m 。磁矩在外磁场方向上的投影也只能取两个值，如图2—1中的（a ）所示， 与此相对应的能级如图2—1中（b ）所示。 根据量子力学中的选择定则，只有1±=?m 的两个能级之间才能发生跃迁，这两个能级之间的能量为 B g E N N ?=?μ 由这个公式可知：相邻两个能级之间的能量差E ?与外磁场B 的大小成正比，磁场越 强，则两个能级分裂也越大。 如果实验时外磁场为0B ，在该稳恒磁场区域又叠加一个电磁波作用于氢核，如果电磁 波的能量0hv 恰好等于这时氢核两能级的能量差0B g N N μ，即 00B g hv N N μ= （2—7）
设备寿命的估算
设备寿命的概念和设备经济寿命的估算 1设备寿命的概念 设备的寿命在不同需要情况下有不同的内涵和意义。现代设备的寿命不仅要考虑自然寿命，而且还要考虑设备的技术寿命和经济寿命。 (1)设备的自然寿命 设备的自然寿命，又称物质寿命。它是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。它主要是由设备的有形磨损所决定的。搞好设备维修和保养可延长设备的物质寿命，但不能从根本上避免设备的磨损，任何一台设备磨损到一定程度时，都必须进行更新。因为随着设备使用时间的延长，设备不断老化，维修所支出的费用也逐渐增加，从而出现恶性使用阶段，即经济上不合理的使用阶段。因此，设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。 (2)设备的技术寿命 技术寿命是指一台设备开始使用到因技术落后而被淘汰为止所经历的时间。由于科学技术迅速发展，一方面，对产品的质量和精度的要求越来越高；另一方面，也不断涌现出技术上更先进、性能更完美的机械设备，这就使得原有设备虽还能继续使用，但已不能保证产品的精度、质量和技术要求而被淘汰。由此可见，技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的，它一般比自然寿命要短，而且科学技术进步越快，技术寿命越短。所以，在估算设备寿命时，必须考虑设备技术寿命期限的变化 特点及其使用的制约或影响。
(3)设备的经济寿命 经济寿命是指设备从投入使用开始，到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间，也可以说是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。它是由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。设备使用年限越长，每年所分摊的设备购置费(年资本费或年资产消耗成本即折旧的提取)越少。但是随着设备使用年限的增加，一方面需要更多的维修费维持原有功能；另一方面机器设备的操作成本及原材料、能源耗费也会增加，年运行时间、生产效率、质量将下降。因此，年资本费(或年资产消耗成本)的降低，会被年度运行成本的增加或收益的下降所抵消。在整个变化过程中，年均总成本(或年均净收益)是时间的函数，这就存在着使用到某一年份，其平均综合成本最低，经济效益最好。即在这个时间之前，或者在这一时间之后，年资产消耗成本和年运行成本的总和都将会增高，如图93所示，在No年时，等值年成本达到最低值。我们称设备从开始使用到其等值年成本最小(或年盈利最高)的使用年限No为设备的经济寿命。所以，设备的经济寿命就是从经济观点(即成本观点或收益观点)确定的设备更新的最佳时刻。
吸收实验
实验七 吸收实验 一、实验目的 1. 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构； 2. 测定填料层的压强降和空塔气速的关系； 3. 测定总体积吸收系数，并分析气体空塔气速及喷淋密度对总体积吸收系数的影响。 二、设备流程 吸收塔为玻璃塔，塔内径为0.1m ，填料为12×12×2.2mm 的拉西环，整个吸收实验装置由四部分组成： 1、空气系统： 空气由风机（旋涡气泵或容积式风机）供给，进入缓冲罐6，通过空气调节阀8调节流量，经空气转子流量计10计量后，在主管路上和氨气混合后由塔底进入，为保持一定的尾气压力（100~200mmH 2O ）以通过尾气分析器，在尾气出口处装置有尾气调节阀22。 2、氨气系统： 氨气由氨气钢瓶供给，经减压阀降压至0.1Mpa 以下后，进入氨气缓冲罐（为确保安全，缓冲罐上装有安全阀，其排出经塑料管引到室外），由氨气调节阀3调节流量后，经氨气转子流量计5计量后（同时串联有孔板流量计）与空气混合进入塔底。转子流量计前装有压力计及温度计。 3、自来水系统： 自来水经过滤后，由调节阀15调节流量，经转子流量计16计量后，进入塔顶，经莲蓬式喷淋器均匀地喷洒在填料上，塔底吸收液经排出管17排出。 4、尾气分析系统： 由尾气分析器19及湿式气体流量计21组成（并联有质量流量计，使用质量流量计时要使用喷射管装置以补充尾气压力的不足）。 三、实验原理 1、填料层流体力学性能的测定： AES —II 型吸收实验装置流程示意图 1氨气缓冲罐；2氨气温度计；3流量调节阀；4氨表压计；5转子流量计；6空气缓冲罐；7空气温度计；8流量调节阀；9空气表压计；10转子流量计；11吸收塔；12喷淋器；13塔顶表压计；14压差计；15水流量调节阀；16转子流量计；17排液管；18尾气三通阀；19吸收盒；20尾气温度计；21湿式气体流量计；22尾气稳压阀；
电解电容寿命的计算方法
Load life If the capacitor`s max.operating temperature is at 105℃(85℃),then after applying capacitor`s rated voltage (WV) for Lo hours at 105℃(85℃),the capacitor shall meet the requirements in detail specification. where L0 is called ”load life” or “useful life (lifetime) at 105℃(85℃)”. L x=L0x2(To-Tx)/10x2—△Tx/5where △T x=△T0x(I x/I0)2 Ripple life: If the capacitor`s max .operating temperature is at 105℃(85℃),then after applying capacitor`s rated voltage (WV) with the ripple current for Lr hours at 105℃(85℃),the capacitor shall meet the requirements in detail specification . where Lr is called ”ripple life” or ”useful ripple life (ripple lifetime) at105℃(85℃) ”. Lx= L r x2(To-Tx)/10x2(△To-△Tx)/5where △T x=△T0x(Ix/I0)2 The (ripple) life expectancy at a lower temperature than the specified maximum temperature may be estimated by the following equation , but this expectancy formula does not apply for ambient below+40℃. L0 = Expected life period (hrs) at maximum operating temperature allowed Lr = Expected ripple life period (hrs) at maximum operating temperature allowed Lx = Expected life period (hrs) at actual operating temperature T0 = Maximum operating temperature (℃) allowed Tx = Actual operating ambient temperature(℃) Ix = Actual applied ripple current (mArms) at operating frequency fo (Hz) I0 = Rated maximum permissible ripple current IR (mArms) x frequency multiplier (C f) at f0 (Hz) △T0≦5℃= Maximum temperature rise (℃) for applying Io (mArms) △Tc = Temperature rise (℃) of capacitor case for applying Ix (mA/rms) △T x = Temperature rise (℃) of capacitor element for applying Ix (mArms) = K c△T c= K c(T c-T x) where T c is the surface temperature (℃) of capacitor case Tx is ditto. K c is transfer coefficient between element and case of capacitor From table below: Dia ≦8Φ10Φ12.5Φ13Φ16Φ18Φ22Φ25Φ30Φ35Φ Kc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 1.65