第五章（第2页）

4。序贯实验设计方法

传统的实验设计方法都是一次完成实验设计，当实验全部完成以后，再对实验数据进行分析处理。显然，这种先实验、后整理的研究方法是不尽合理的。一个有经验的科技人员总是会不断地从实验过程中获取信息，并结合专业理论知识加以判断，对不合理的实验方案及时进行修正，从而少走弯路。

因此，边实验，边对实验数据进行整理，并据此确定下一步研究方向的实验方法才是一种合理的方法。在以数学模型参数估计和模型筛选为目的的实验研究过程中，宜采用此类方法。序贯实验设计方法的主要思想是：先做少量实验，以获得初步信息，丰富研究者对过程的认识；然后在此基础上做出判断，以确定和指导后续实验的条件和实验点的位置。这样，信息在研究过程中有交流、有反馈，能最大限度地利用已进行的实验所提供的信息，将后续的实验安排在最优的条件下进行，从而节省大量的人力、物力和财力。

四、实验流程设计

流程设计是化工原理实验过程中的一项重要的工作内容。由于化工原理实验装置是由各种单元设备和测试仪表通过管路、管件、阀门等以系统合理的方式组合而成的整体，因此，在掌握实验原理，确定实验方案后，要根据前两者的要求和规定进行实验流程设计，并根据设计结果搭建实验装置，完成实验任务。

1。化工原理实验流程设计的内容及一般步骤

（1）化工原理实验流程设计一般包括以下内容：

①选择主要设备

例如在测定离心泵特性曲线的有关实验中，选择不同型号及性能的泵；在精馏实验中选择不同结构的板式塔或填料塔；在传热实验中选择不同结构的换热器等。

②确定主要检测点和检测方法

化工原理实验就是要通过对实验装置进行操作以获取相关的数据，并通过对实验数据的处理获得设备的特性或过程的规律，进而为工业装置或工业过程的设计与开发提供依据。所以为了获取完整的实验数据，必须设计足够的检测点并配备有效的检测手段。在实验中，需要测定的数据一般可分为工艺数据和设备性能数据两大类。工艺数据包括物体的流量、温度、压力及浓度等数据，以及主体设备的操作压力和湿度等数据；设备性能数据包括主体设备的特征尺寸、功率、效率或处理能力等。需要指出的是，这里所讲的两大类数据是要直接测定的原始变量数据，不包括通过计算获得的中间数据。

③确定控制点和控制手段

一套设计完整的化工原理实验装置必须是可操作和可控制的。可操作是指既能满足正常操作的要求，又能满足开车和停车等操作的要求；可控制是指能控制外部活动的影响。为满足这两点要求，设计流程必须考虑完备的控制点和控制手段。

（2）化工原理实验流程设计的一般步骤：

①根据实验的基本原理和实验任务选择主体单元设备，再根据实验需要和操作要求配套附属设备。

②根据实验原理找出所有的原始变量，据此确定检测点和检测方法，并配置必要的检测仪表。

③根据实验操作要求确定控制点和控制手段，并配置必要的控制或调节装置。

④画出实验流程图。

⑤对实验流程的合理性做出评价。

2。化工原理实验流程图的基本形式及要求

在化工原理设计中，通常都要求设计人员给出工艺过程流程图（Pro，PFD）和带控制点的管道流程图（Piping　and　Iion　Diagram，PID）。这两者都称为流程图，且部分内容相同，但前者主要包括物流走向、主要工艺操作条件、物流组成和主要设备特性等内容；后者包括所有的管道系统以及检测、控制、报警等系统，两者在设计中的作用是不相同的。

在化工原理实验中，要求学生给出带控制点的实验装置流程示意图，一般由三个部分内容组成：

（1）画出主体设备及附属设备（仪器）的示意图。

（2）用标有物流方向的连线（表示管路）将各设备连接起来。

（3）在相应设备或管路上标注检测点和控制点。检测点用代表物理变量的符号加“I”表示，例如用“PI”表示压力检测点，“TI”表示温度检测点，“FI”表示流量检测点，“LI”表示液位检测点等，控制点则用代表物理量的符号加上“C”表示。