化工分析工论文

MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试,传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验,其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力和时间,大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例,阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多,而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的基本原理。基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例,每一次实验都有大量的数据要处理,我们只要处理自己的原始数据,但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算,这个工作量是很大的。有了数据处理程序,教师只需要输入原始数据,运行程序后,就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确,这就可以节省很多的时间。在实际工程中,需要处理的数据更多,计算公式更加复杂,有时为了导出计算公式,还需要建立复杂的数学模型,手工计算基本是不可能完成的。因此,把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业,乐清华,李福清主编化学工程与工艺专业实验[M]北京:化学工业出版社,[2]李丽,王振领编著MATLAB工程计算机应用[M]北京:人民邮电出版社,[3]黄华江编著实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M]北京:化学工业出版社,[4]姚玉瑛主编化工原理(新版)(上册)[M]天津:天津大学出版社,

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化工类文章关于聚四氟乙烯材料切削加工写作及其投稿办法聚四氟乙烯材料切削加工质量的方法聚四氟乙烯由于其良好的化学在许多领域都得以应用，如石油化工、电子电气、军工、航空、等多领域，本文主要针对聚四氟乙烯乙烯材料性能特点，对聚四氟乙烯材料的切削加工特点及其改善措施进行了研究探讨。针对聚四氟乙烯材料在机械加工中的切削力小、导热系数低、热膨胀系数较大、熔点低的工艺特点，研究了聚四氟乙烯材料在几种常用机械加工工艺中出现的难点及问题，提出了能有效提高聚四氟乙烯乙烯材料切削加工质量的方法。通常情况下，聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金属切削机床上进行，但与金属材料切削加工相比，其加工规范性还不是很完善，它的可切削性、切削规律、刀具结构和切削量均与金属材料的加工有所不同，采用用传统的加工工艺和工装加工往往达不到产品的设计精度要求。化工类文章投稿期刊《化工设计通讯》外文名字：ChemicalEngineering Design CommunicationsB刊省级期刊 月刊审稿周期：1-2天知网收录2200字符价格：650元基本信息主办单位：湖南化工医药设计院出版周期：月刊ISSN：1003-6490CN：43-1108/TQ出版地：湖南省长沙市语种：中文开本：大16开邮发代号：42-52创刊时间：聚四氟乙烯材料切削工艺特点及切削参数的选取聚四氟乙烯材料的刚度、硬度、强度都相对较小，其拉伸强度为21-28MPa，弯曲强度为11-14MPa，伸长率为250%-300%。在应力长期作用下会变形，过载时容易出现蠕变现象。由于聚四氟乙烯以上性能特点，就导致其在切削加工时具有独特的工艺特点。1聚四氟乙烯材料的切削工艺特点(1)切削力小。由于聚四氟乙烯刚度、强度、硬度均较低，在相同的切削条件下，切削45钢的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍[2]。(2)聚四氟乙烯材料具有较小的导热系数，仅为27W/M·K-1，加之较低的耐热温度，其最高耐热温度仅为250℃。若切削量过大、切削速度较高，工件的切削温度则会升高，会使聚四氟乙烯材料发生软化，甚至出现熔化、焦化和“粘刀”现象。(3)聚四氟乙烯具有较大的热膨胀系数，因此聚四氟乙烯材料在切削过程中会因摩擦产生较大的热量，容易刀具和工件的局部过热，从而导致聚四氟乙烯工件受热发生弹性变形，最终影响聚四氟乙烯材料工件的表面质量和尺寸精度。(4)相对于金属材料，聚四氟乙烯的弹性模量很低，当切削加工进给量过大或转速过快时，较大的加工摩擦力以及刀具施加给工件的力共同作用，导致聚四氟乙烯工件产生较大的变形，从而影响聚四氟乙烯工件的加工精度。2聚四氟乙烯材料切削参数的合理选取(1)刀具材料的选择聚四氟乙烯材料在切削时，刀具材料一般为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢等。相对于刀具而言，工件材料的硬度较低，因此刀具的硬度对于聚四氟乙烯材料工件的加工质量影响不大。(2)刀具的几何参数刀具前角：对于聚四氟乙烯材料，由于工件材料强度、硬度较低，应选取相对较大的前角，从而减小切削力并降低切削热。刀具后角：聚四氟乙烯材料硬度、强度低，塑性越大，因此在机械加工时应选择较大的后角，从而减小刀具和聚四氟乙烯工件之间的摩擦力，进而降低工件的局部过热现象，提高工件表面的加工质量。(3)切削参数的选取由于聚四氟乙烯材料强度低、硬度小，相对于金属制品而言，在切削加工时可以选择相对较大的切削量和较高的切削速度，但聚四氟乙烯的导热系数低，且具有较高的热膨胀系数大，在较大的进给量和较高的切削速度下又容易发生局部过热引起的变形、焦化等现象。因此为了提高聚四氟乙烯材料的加工质量及加工精度，在保证一定加工效率的前提下，应尽量选取较小的切削量和较低的切削速度。(4)其他措施聚四氟乙烯材料在切削加工过程中，由于工件材质较软，在较大的夹持力下，工件容易发生变形，影响加工精度，因此其夹持力不易过大。与此同时，聚四氟乙烯工件在切削加工时需要及时进行去屑工作，通过增加断屑槽等措施，使切屑能及时排出。聚四氟乙烯在常见切削加工过程中出现的问题及改善措施1聚四氟乙烯车削加工氟乙烯材聚四料在车削加工时，外径尺寸和内、外圆椭圆度以及内外圆锥度的变化较大，且没有规律。因此在车削加工过程中，工件在粗加工时，前角应取大些，从而降低切削力，防止工件产生弹性变形;精加工时，可取较小的前角，改善刀具散热条件，降低切削温度。2聚四氟乙烯钻削加工聚四氟乙烯材料在钻削加工时，最大的问题在于如何及时的去屑。通常情况下，可采取以下措施：(1)使用小螺旋角和具有容屑槽的钻头，利于切屑排除;(2)尽量降低钻头转速，在保证钻削效率的前提下选取较低的进给量，同时采用多次退刀的方式保证及时去屑，从而提高钻削加工的表面质量和加工精度。一般钻头刃磨后的螺旋角约为10o～15o，后角为9o～20o，钻头锥角为60o～120o，采用的钻速不仅与被钻材料有关，而且与钻孔的大小和钻孔深度有关，一般手电钻钻速为900r/min时效果最佳，而固定式台钻则在转速为2100r/min和进给量为3mm/s时效果最佳。[3]3聚四氟乙烯铣削加工聚四氟乙烯材料在进行铣削加工时，铣刀的前角应比铣削金属的前角大些，铣削的前角应大于6o(一般在6o～15o)。铣刀的后角同样应比铣削金属时的后角大，后角应大于10o(一般在15o～30o)。铣削加工时的切削速度应控制在(180-300)mm/min范围内，进刀量采用(05-13)mm/r，吃刀量约为1mm/s，表面粗糙度值随进给量减小而降低。在生产中建议采用侧铣法，可避免工件烧伤。此外聚四氟乙烯材料在粗加工时，应选择强度高、制造简单的直线齿背式铣刀;进行精加工时应选择强度较小，但容屑空间大的折线齿背式铣刀。总结综上所述，聚四氟乙烯具有强度低、硬度小、热传导性较差、热膨胀系数高等特性。聚四氟乙烯材料在切削加工时，应根据工件材料的性能及加工条件、加工质量要求，选择合适的刀具、确定合理的切削参数，考虑适当的加工余量，并供给充足冷却装置(一般用压缩空气进行风冷)，均可获得具有较高加工质量和加工精度。参考文献[1]鲍秀森聚四氟乙烯的切削加工[J]1999(5)[2]杜兰萍塑料的切削加工[J]机械工程师，1999(10)[3]赵祖虎复合材料的加工技术简介[J]航天返回与遥感，1997(01)

就和正式的实验报告差不多了，先是背景，研究现状，原理，然后是实验过程步骤，数据分析，总结，参考文献，基本就是这些了