北京大学：《化工实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）化工实验方法及数据处理介绍

化工实验方法及数据处理 简要介绍)

化工实验方法及数据处理 (简要介绍)

Q内容 ◆化工实验方法

内容  化工实验方法  化工实验数据的测量  化工实验数据的处理

1化工实验方法 ◆按性质和要求分 >预实验:认识实验,析因实验,验证实验 >系统实验: >定量研究,准确测取,方案周密,设计专门装置 ◆化工实验设计方法 均分实验法 >最优化设计实验法

1.化工实验方法  按性质和要求分 ➢预实验: 认识实验, 析因实验, 验证实验 ➢系统实验: ➢定量研究, 准确测取, 方案周密, 设计专门装置  化工实验设计方法 ➢均分实验法 ➢最优化设计实验法

均分实验法 ◆含义:均匀划分实验范围,根据若干实验 点获取可能的规律性 ◆举例 口流体阻力中流量的选择 口离心泵实验中流量的选取

均分实验法  含义:均匀划分实验范围, 根据若干实验 点获取可能的规律性.  举例 ❑流体阻力中流量的选择 ❑离心泵实验中流量的选取

最优化设计实验法 号黄金分割法 正交设计法 均匀设计法

最优化设计实验法 黄金分割法 正交设计法 均匀设计法

黄金分割法 ◆已知实验范围(a,b),计算 x1=a+0.618(b-a)x2=a+0.382(b-a) ◆以其为实验点进行实验比较x1和x2的结果,如果x1优于x2,就将 (a,x2)实验范围舍去。取新的实验点安排在(x2b)的0.618位置,即 取x3x3=x2+0.618(b-x2) ◆比较x1和x3的结果,以此类推 反之若x2优于x1,则将(x1b)的实验范围舍去,而将新的实验点x3 安排在(,范围内,有x3=a+0382(x1-a) ◆将x3与x2比较,又可舍去一段实验范围。如此反复类推,实验点 的优化范围愈来愈小,直至实验结果达到满意为止

黄金分割法  已知实验范围(a,b), 计算  以其为实验点进行实验.比较x1 和x2的结果，如果x1优于x2，就将 (a, x2 )实验范围舍去。取新的实验点安排在(x2 , b)的0.618位置，即 取x3 ,  比较x1 和x3的结果, 以此类推.  反之,若x2优于x1 , 则将(x1 , b)的实验范围舍去，而将新的实验点x3 安排在(a, x1 )范围内，有  将x3与x2比较，又可舍去一段实验范围。如此反复类推，实验点 的优化范围愈来愈小，直至实验结果达到满意为止。 0.618( ) x1 = a + b − a 0.382( ) x2 = a + b − a 0.618( ) 3 2 2 x = x + b − x 0.382( ) x3 = a + x1 − a

正交设计法 ◆基本概念 因子:待考察的影响因素,用大写英文子母表示 罐水平:因子的具体数值,用阿拉伯数字表示 指标:研究问题的结果

正交设计法  基本概念 因子: 待考察的影响因素, 用大写英文子母表示 水平: 因子的具体数值,用阿拉伯数字表示 指标: 研究问题的结果

正交设计法 罐正交性: 任意一列的诸水平的重复数相同; 任意二列的所有可能的水平组合有相同的重 复数 嘻特点 嚎因素水平均衡搭配 数据点均匀分布

正交设计法 正交性: 任意一列的诸水平的重复数相同; 任意二列的所有可能的水平组合有相同的重 复数. 特点: 因素水平均衡搭配 数据点均匀分布

正交表 因子数〔或正交表的列数〕 每一列的水平数 实验次数 正交表的代号 L("×B) B水平列的列数为 A水平列的列数为m 实验次数 正交表的代号

正交表 ( ) m n L q ( ) m s Ln A B

表1典型的正交表L3) 列号 2 实验号 2 23456789 1232 1233 23123 3 2 2333 3 2 注:任意二列间的交互作用为另外二列

表1 典型的正交表L9 (34 ) 列号 实验号 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 1 1 6 2 3 3 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 注：任意二列间的交互作用为另外二列