正交实验法在过滤研究实验

正交实验法在过滤研究实验中的应用 实 验 报 告 学 院 __________ 专 业 __________ 班 级 __________ 姓 名 __________ 同组人姓名 _________________ 实验日期 __________________ 实验指导老师_______________ 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 成绩___________________ 实验3 正交实验法在过滤研究实验中的应用 一、 实验目的 1．恒压过滤常数 、 、 的测定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，掌握 、 、 的概念和影响因素。 2．滤饼的压缩性指数s和物料常数k的测定方法。 3．学习 一类关系的实验确定方法。 4．用正交实验法安排实验，最大限度地减少实验工作量。 5．对正交实验法的实验结果进行科学的分析，分析出每个因素重要性的大小，指出实验指标随各因素变化的趋势，了解适宜操作条件的确定方法。 二、实验原理 1．恒压过滤常数 、 、 的测定方法 在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程 ①，其中 为单位过滤面积获得的滤液体积，m3/m2； 为单位过滤面积上的虚拟滤液体积m3/m2； 为实际过滤时间，s； 为虚拟过滤时间，s； 为过滤常数，m2/s。 将上式进行微分得 ②。这是一个直线方程式，于普通直角坐标上标绘 的关系，其斜率为 ，截距为 ，从而求出 和 。至于 可由 求得。 当各数据点的时间间隔不大时， 可用增量之比 来代替。 在本实验装置中，若在计量瓶中收集的滤液量达到100ml时作为恒压过滤时间的零点。那么，在此之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液再加上计量瓶中的100ml滤液，这两部分滤液可视为常量（用 表示）。这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质，在整理数据时应考虑进去，则②式变为 ， （ 为200ml） 过滤常数定义式 ③，两边取对数得 。因 =常数，故 与 的关系在对数坐标上应是一条直线，直线的斜率为1-s，由此得滤饼的压缩性系数s，然后代入③式求物料特性常数k。 三、实验流程图 图1 正交实验法在过滤研究中的应用流程图 1-搅拌装置；2-温度显示仪；3-真空吸滤器；4-电热棒；5-调节阀；6-滤液计量瓶；7、8-放液阀； 9-真空表；10-进气阀；11-缓冲罐；12-调节阀；13-真空泵；14-滤浆槽 四、原始数据记录（附后） 本实验选取的正交表为 ，且按滤浆的浓度不同分4大组进行实验，每大组负责4组数据，本小组负责滤浆浓度为20%的4组试验。 表1 正交实验的因素和水平   压强差ΔP/MPa 过滤温度t℃ 滤浆浓度C 过滤介质M 1 0.03 室温25.3℃ 5% G2 2 0.04 35.3℃ 10% G3 3 0.05   15%   4 0.06   20%             表2 使用正交表 的正交实验数据表 列号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目 ΔP C e t M e e e e 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 3 1 3 3 2 2 1 1 2 2 4 1 4 4 2 2 2 2 1 1 5 2 1 2 2 2 1 2 1 2 6 2 2 1 2 2 2 1 2 1 7 2 3 4 1 1 1 2 2 1 8 2 4 3 1 1 2 1 1 2 9 3 1 3 1 2 2 2 2 1 10 3 2 4 1 2 1 1 1 2 11 3 3 1 2 1 2 2 1 2 12 3 4 2 2 1 1 1 2 1 13 4 1 4 2 1 2 1 2 2 14 4 2 3 2 1 1 2 1 1 15 4 3 2 1 2 2 1 1 1 16 4 4 1 1 2 1 2 2 2                     五、数据处理 表3 正交试验实验结果表 1 1.95046 3.681488 69.48799 2 3.31407 5.438595 89.25074 3 1.234654 1.749427 24.7883 4 1.048582 1.213094 14.03417 5 3.703959 2.971732 23.84258 6 2.540713 4.502658 79.79625 7 7.410825 2.093664 59.14901 8 9.637857 1.656242 28.4621 9 3.132703 2.131119 14.4976 10 3.201727 5.197883 84.38566 11 1.116112 1.908687 32.64087 12 1.527098 2.350576 36.1811 13 4.264153 3.446102 27.84989 14 6.44717 6.75192 70.71075 15 2.1396 2.175471 22.14738 16 1.639063 1.38361 11.6797         表4 的极差分析和方差分析   1 2 4 5 Ⅰj/k 1.8869×10-3 3.2628×10-3 2.1350×10-3 2.5405×10-3 Ⅱj/k 1.9874×10-3 3.8759×10-3 2.7352×10-3 2.3297×10-3 Ⅲj/k 2.2444×10-3 1.3072×10-3 0 0 Ⅳj/k 3.6218×10-3 1.2946×10-3 0 0 极差Dj 1.7349×10-3 2.5813×10-3 0.6002×10-3 0.2108×10-3 Sj 8.1372×10-6 2.1336×10-5 1.4410×10-6 0.1777×10-6 fj 3 3 1 1 Vj 2.7124×10-6 7.112×10-6 1.4410×10-6 0.1777×10-6 Fj 5.079 13.318 2.699 0.3328 显著性 3(0.05) 4(0.01) 1(0.25) 0(0.25) S总 3.483×10-5       Se 3.7381×10-6                 六、计算举例 1．用作图法求解正交表中的 、 、 （第4组） 表5 、 、 数据处理表   θ/s Δθ/s q×102/(m3/m2) Δq×102/(m3/m2) ×10-2/(s·m2/m3) /(m3/m2) 1 0 - 2.597 2.597 - 1.299 2 8.90 8.90 5.194 2.597 3.42703 3.896 3 19.45 10.55 7.792 2.597 4.06238 6.494 4 31.58 12.13 10.390 2.597 4.67077 9.091 5 44.62 13.04 12.987 2.597 5.02118 11.688 6 59.29 14.67 15.584 2.597 5.64883 14.286 7 74.96 15.67 18.182 2.597 6.03389 16.883 8 91.61 16.65 20.779 2.597 6.41124 19.480               以第3排为例： ， ， ， 由 关系作图（如图1）得一直线 ，其斜率 ，即 （实验值为 m2/s）；截距 ，即 （实验值为 m3/m2）； 则 （实验值为 ）。 2． 的极差分析和方差分析（第1列） 1）极差分析 ∵ ∴ ， ， ， ， 2）方差分析 ， ， ∴ ， 查表得 < 5.079，即在0.05水平上显著，记为3*。 七、实验结果分析 1．根据表5的数据，画出 关系图 图2 关系图 2．画出 随各因素水平变化趋势的线图。 图3 关系图 图4 关系图 图5 关系图 图6 关系图 由以上4图得出结论： ① 随操作温度的升高略有上升； ②当过滤介质为G2时， 值较高； ③过滤压差增大， 明显增大； ④滤浆浓度在5%-10%时， 随浓度增大略有增加，当浓度大于10%时， 随浓度增大而降低。 第1、2列（压差、滤浆浓度）显著性为3*和4*，说明这两个因素对过滤常数 的影响很大。然而第4列（温度）的显著性为1*，说明温度对 的影响较小。而第5列计算出的显著性为0*，与事实明显不符，数据出现较大误差。 由此可以确定出过滤适宜条件，即 平均值最大时的操作条件：过滤介质G2，过滤压差0.06MPa，滤浆浓度10%，温度为室温即可。 由计算和图4得出过滤介质对过滤影响不大，与事实明显不符。误差出现的原因可能为：各组初始温度温度和操作规范程度不同，导致数据出现较大偏差；方差分析计算中出现的误差。 八、思考题 1．为什么每次实验结束后，都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽中？ 答：因为必须保持滤浆浓度基本不变，才能降低实验误差。 2．本实验装置真空表的读数是否真正反映实际过滤推动力？ 答：不是，因为管内的摩擦阻力和局部阻力等会产生压力降。