化工基礎實驗（第三版）

緒論 1
0.1 課程定位 2
0.2 理論知識 2
0.3 實驗內容 2
0.4 課程的特點 4
0.5 實驗課教學的幾個問題 4
0.5.1 實驗預習 4
0.5.2 實驗數據的記錄 4
0.5.3 實驗報告 5
0.5.4 化工實驗室的安全問題 6

第1章 實驗誤差的估算與分析 7
1.1 實驗數據的誤差 7
1.1.1 直接測量和間接測量 7
1.1.2 實驗數據的真值 7
1.1.3 誤差的定義及分類 8
1.1.4 誤差的表示方法 9
1.1.5 精密度、正確度和準確度 11
1.2 實驗數據的有效數字和記數法 12
1.2.1 有效數字 12
1.2.2 數字舍入規則 12
1.2.3 直接測量值的有效數字 13
1.2.4 非直接測量值的有效數字 14
1.3 隨機誤差的正態分佈 14
1.3.1 誤差的正態分佈 14
1.3.2 概率密度分佈函數 15
1.3.3 正態分佈的特徵值 15
1.4 粗大誤差的判別與剔除 16
1.4.1 粗大誤差的判別準則 16
1.4.2 判別粗大誤差的注意事項 21
1.5 直接測量值的誤差估算 21
1.5.1 一次測量值的誤差估算 21
1.5.2 多次測量值的誤差估算 22
1.6 間接測量值的誤差估算 23
1.6.1 誤差傳遞的一般公式 23
1.6.2 幾何合成法誤差傳遞公式的應用 24
1.7 誤差分析的應用 26
1.7.1 誤差估算在實驗結果分析中的應用 26
1.7.2 誤差估算在實驗設計過程中的應用 28
本章主要符號 30
習題 31

第2章 實驗數據處理 32
2.1 列表法與圖示法 32
2.1.1 列表法 32
2.1.2 圖示法 33
2.2 經驗公式 35
2.2.1 經驗公式的選擇 35
2.2.2 常見函數的典型圖形及線性化方法 37
2.3 實驗數據的回歸分析法 39
2.3.1 回歸分析法的含義和內容 39
2.3.2 線性回歸分析法 39
2.3.3 非線性回歸 52
本章主要符號 57
習題 57

第3章 試驗設計方法 58
3.1 正交試驗設計方法 59
3.1.1 正交試驗設計方法的優點和特點 59
3.1.2 正交表及其特點 61
3.1.3 因素之間的交互作用 62
3.1.4 正交表的表頭設計 63
3.1.5 選擇正交表的基本原則 65
3.1.6 正交試驗的操作方法 66
3.1.7 正交試驗結果的極差分析方法 67
3.1.8 正交試驗結果的方差分析方法 70
3.1.9 正交試驗法在化工基礎實驗中的應用舉例 79
3.2 其他設計方法簡介 81
3.2.1 均勻試驗設計方法 82
3.2.2 序貫試驗設計方法 89
本章主要符號 90
習題 91

第4章 化工實驗參數測量方法 92
4.1 測量儀錶的基本技術性能 92
4.1.1 測量儀錶的靜態特性 92
4.1.2 測量儀錶的動態特性 94
4.2 壓力差測量 95
4.2.1 液柱式壓差計 95
4.2.2 彈性式壓力計 96
4.2.3 壓力（差） 感測器 98
4.2.4 壓力（差） 計安裝和使用中的一些技術問題 98
4.3 流量測量技術 102
4.3.1 體積流量的測量 102
4.3.2 品質流量的測量 113
4.3.3 流量計的核對總和標定 117
4.4 溫度測量技術 119
4.4.1 熱電偶溫度計 120
4.4.2 熱電阻型溫度計 127
4.4.3 非接觸式溫度計 131
4.4.4 各種溫度計的比較 132
4.4.5 溫度計的校驗和標定 133
4.4.6 影響溫度測量精度的因素和改善措施 135
4.5 液位測量技術 137
4.5.1 靜壓式液位測量 137
4.5.2 電容式液位測量 138
4.5.3 超聲波液位測量 140
4.5.4 雷達液位測量 141
本章主要符號 142
習題 142

第5章 化工單元操作實驗 144
5.1 流體流動阻力測定實驗 144
5.2 離心泵性能和節流式流量計流量系數測定實驗 148
5.3 恒壓過濾常數測定實驗 151
5.4 正交試驗法在過濾研究中的應用實驗 154
5.5 傳熱綜合實驗 157
5.6 篩板精餾塔操作和全塔效率測定實驗 162
5.7 填料塔流體力學性能和吸收傳質系數測定實驗 167
5.8 液-液萃取實驗 172
5.9 乾燥速率曲線測定實驗 177
5.10 氣流乾燥、流化床乾燥、轉筒乾燥實驗 181
5.11 多相攪拌實驗 187
5.12 多功能膜分離實驗 190
5.13 溶液結晶實驗 193
5.14 變壓吸附實驗 195

第6章 化工原理演示實驗 199
6.1 雷諾演示實驗 199
6.2 伯努利方程演示實驗 201
6.3 流動邊界層分離演示實驗 203
6.4 離心泵氣蝕演示實驗 205
6.5 氣-固分離演示實驗 207
6.6 板式塔流體力學性能演示實驗 209

附錄 212
附錄1 實驗室的防火、用電等安全知識簡介 212
附錄2 相關係數檢驗表 214
附錄3 F分佈數值表 214
附錄4 常用正交表 218
附錄5 均勻設計表 226

參考文獻 229

郭翠梨

天津大學化工學院教授，2007年7月到2019年3月任天津大學化工基礎實驗中心主任，現為天津大學化學化工實驗教學指導委員會委員，天津市化工過程及設備技術研究會理事，國際、國內多個學術期刊審稿人等。教學方面，承擔本科生《化工技術基礎實驗》課程的講授及實驗指導工作，負責該課程的建設工作。

參與精品課程及精品資源分享課《化工原理與實驗》的建設；主持了校級本科實驗教學改革項目4項，參加省部級教改項目5項，撰寫了多篇教學論文，先後發表在《化工高等教育》等期刊上。在科研上，近年來一直從事催化材料的設計製備與性能研究、分子篩的合成與應用以及實驗技術與設備開發。作為專案負責人，完成國家自然科學基金1項，省部級專案2項，橫向課題10余項。作為骨幹，參加了973項目、國家科技重大專項、國家自然科學基金等專案的研究工作。發表科研論文40餘篇，其中SCI檢索論文20餘篇；獲得授權發明專利3項。