Millikan油滴仿真实验设计

密里根油滴实验运用电学和力学原理,分析油滴在电场和重力作用的下的运动轨迹进而算出油滴的电荷,也有为了测量分数电荷以此方法为基础进行了相关研究拓展实验。通过研究Millikan油滴实验目的、原理,运用计算科技发展而产生的仿真实验平台,把这个近代物理实验用仿真步骤方法做一遍,使得学生对电荷测量及仿真实验教学有了全面的了解,仿真实验教学增加学生学习物理实验兴趣。

基于Python的密立根油滴仿真实验设计与实现

针对密立根油滴实验需要长时重复观察、课堂内难以获取大量实验数据的问题,开发了基于Python的密立根油滴仿真实验。仿真实验采用VPython模块提供的图形引擎构建逼真的三维模型,兼容Windows、Linux等操作系统,可直接在浏览器中运行。通过模拟交互,学生可对密立根油滴实验的思想、原理以及操作获得直观认知,并对不同油滴的运动学和动力学行为进行了深入分析。仿真实验系统具备开源性与可拓展性,能够有效激发学生的自主创新与探索能力,可在其他高校实验教学中推广应用。

验证法处理密立根油滴实验探讨

为了更好、更快地进行密立根油滴实验,减小实验中的误差,对常规处理密立根油滴实验数据的验证法进行分析研究,用分析后的结果反过来指导实验。通过适当选取密立根油滴实验中的平衡电压和下落时间,可以在一定范围内减小实验误差,有利于尽快锁定平衡电压,快速准确的完成实验的测量,节约实验时间。

除油型旋流器压降比特性试验研究

在室内试验装置上对单锥除油型水力旋流器的压降比特性进行了试验研究。研究结果表明 ,除油型旋流器压降比的主要影响因素有分流比、入口流量和溢流背压等操作参数 ;溢流背压对压降比的影响存在一“门槛值”。根据试验结果 。

大型储油罐温降过程的研究进展

大型储油罐内原油的液位静止后的降温过程是一个伴随着导热、自然对流、太阳热辐射、相变以及移动边界的不稳定传热的过程,目前大型储油罐降温过程的研究方法主要采用试验测试和数值计算法。针对储油罐内部的原油导热和储油罐与外部环境传热等方面,对大型储油罐温降过程的研究现状迚行了分析,指出在计算大型储油罐的温降时需要处理好罐内原油的自然对流以及其具有移动边界的析蜡相变传热等问题,才能对大型储油罐的静液位降温过程迚行正确的研究。

水平管内油水两相流动摩擦压降的试验研究

对水平钢管和有机玻璃管内油水两相流动摩擦压降的变化进行了研究 ,当含水率为18%～ 10 0 %、折算液速为 0 .6～ 2 .4m /s时 ,水平管内油水两相流的摩擦压降受含水率的影响很大 ,在同一流动条件下 ,当含水率较小时 ,有机玻璃管内流体的摩擦压降大于钢管内流体的摩擦压降 ,随着含水率的增大 ,钢管内流体的摩擦压降又大于有机玻璃管内流体的摩擦压降。这说明 ,在一定条件下 ,影响油水两相流动摩擦压降的原因 ,除了粗糙度以外 。

炼油厂污水旋流除油实验研究

用自行设计制造的XLQ 5 0型水力旋流器对炼油厂隔油池前、后的含油污水进行了室内除油模拟实验。实验结果表明 ,对中位粒径在 2 1.38～ 6 4 .2 μm的油滴 ,其分离效率为 84 %～ 99.8% ,处理后的水中含油量可控制在30mg/L以内 ,能满足污水排放要求。

密立根油滴实验测量条件的优化

选择合适的油滴是密立根油滴实验的关键环节。分析了实验中影响油滴带电的主要因素;结合实验条件,根据油滴半径与下落时间的关系,给出了下落时间的合理区间;由平衡电压与下落时间的关系,计算并分析得出了平衡电压的最佳实验区间;由此,提出了预先设定平衡电压快速捕捉合理油滴的操作方法。实验结果表明,此方法为正确选取油滴提供了理论依据和切实可行的方法。

水平管内油气水三相流动摩擦压降特性的试验研究

对水平钢管和有机玻璃管内油气水三相流动的摩擦压降特性进行了比较和研究。在含水率为18％～100％,折算液速为0.6～2.4 m/s,折算气速为0.2～2.2m/s的实验时发现,水平管内油气水三相流的摩擦压降受含水率的影响很大。在同一流动条件下,当含水率较小时,有机玻璃管内流体的摩擦压降大于钢管内流体产生的摩擦压降,随着含水率的增大,钢管的摩擦压降大于有机玻璃管的摩擦压降,这也说明,在一定条件下,除了粗糙度的影响,流体对管壁的润湿特性也会影响油气水三相流动的摩擦压降。

水平圆管内油气水三相流摩擦阻力特性的实验研究

给出了水平放置的圆管内气水、油气两相流及油气水三相流动摩擦阻力压降特性的实验结果．应用理论研究中推导出的各种流型下的摩擦阻力压降关联式进行了计算，并与实验数据进行了比较，揭示了摩擦阻力压降随折算气速、折算液速、油水混合液中的含水率以及管子直径的变化规律．

水平管内水-胶凝原油两相管流微压差测量方法探讨

准确测量压差是模拟试验研究高含水低温条件下水-胶凝原油在水平管路中的流动特性的关键,但有关温度低于原油凝固点时胶凝原油水力悬浮输送微压差测量方面还没有见到相关报道。分析了水-胶凝原油微压差测量存在的几个问题。在对比分析各种压差变送器测试原理的基础上,针对水-胶凝原油两相流压差信号波动频率低、波动幅值小等特点,选用电容式压差变送器进行水平管内水-胶凝原油两相流微压差测量;并根据模拟试验中被测压差要求的量程、精度和压差信号频率确定了设备的具体型号。对于影响测量准确度的取压口位置、导压管安装方式和仪表防堵防腐等问题,提出具体的解决方案。

二氧化碳在原油中的分子扩散系数和溶解度研究

为了满足CO2驱油施工设计和油藏模拟的需要,建立了一套完整的测量气体溶解度和扩散系数的实验装置。导出了包含这两个参数的气体压力时间线性关系式。采用压力降落法在50℃、70℃、105℃温度和静态条件下,测定CO2-吉林红岗原油体系的压力随时间的变化,对所得曲线进行线性拟合,求得了实验条件下CO2在吉林红岗原油中的溶解度和扩散系数。讨论了平衡压力,压力、温度对溶解度和扩散系数的影响,得到了每一实验温度下溶解度平衡压力、扩散系数平衡压力线性拟合关系式。在105℃温度下,静态条件下的扩散系数值在10-7m2/s数量级,而动态条件下(转速600r/min)则增至10-6m2/s。

平直翅型油冷却器传热与流阻性能的实验研究

管壳式换热器以其对压力、温度、介质的适应性、耐用性及经济性,在润滑油冷却系统中广泛使用。增加管壳式换热器油侧的换热系数和换热面积是提高油冷却器性能关键因素。为了提高油冷却器的传热性能,本文采取在管外加平直翅片(以下简称PS)方式来增加油侧的换热面积。对不同PS系列的油冷却器总换热量Q、壳侧油压降ΔP_o、总传热系数K_n、综合性能K_n/ΔP_o和Q_s/ΔP_o随油流量的变化进行了实验研究,采用多元线形回归方法得出油侧传热Nu_o和摩阻系数f_o的实验关联式,其结果为设计和选择该类型的油冷却器提供了理论指导和实验支持。

垂直下降管内油气水三相流的摩擦压降研究

对垂直下降钢管内油气水三相流动的摩擦压降受折算液速、折算气速和油水混合物中含水率的影响进行了试验研究。由于气速的改变,三相流动出现了不同的流型,使得流动的摩擦压降变化也表现出不同的变化趋势,特别是在未充分发展的环状流区域,由于液膜被气芯撕裂并携带液相,因此导致摩擦压降随着气速的增加反而降低。当含水率在18％～50％以内时,随着含水率的增加,液相粘度的减小,摩擦压降减小,当大于50％时,随着含水率的增加,混合物的密度增加,摩擦压降增加。

Java面向对象程序设计在密立根油滴实验中的应用

在电子科技发达的时代背景下,为提高实验数据处理的效率,实现物理实验数据处理的自动化,以密立根油滴实验为例,运用高效率、结构化、模块化的编程语言,采取面向对象的编程技术,用Java编程语言编写了适用于密立根油滴实验数据处理的程序,计算出元电荷量为1.619×10-19C,和公认值相比,相对误差为1.038%,并通过比较Visual Basic、Matlab、C语言、Java在物理实验数据处理中的优劣势,说明了Java面向对象程序设计在数据处理乃至科学计算中的优势。

密立根油滴实验历史评价中的哲学背景分析

关于密立根油滴实验及其与埃伦哈夫特之争,逻辑经验主义者普遍盛赞密立根的精湛技艺和完美的数据;历史主义者将之作为"观察渗透理论"的典型;当代新实验主义者则试图从实验本身为密立根对数据的选择作合理辩护。此案例表明,不同历史时期,在不同的哲学观念影响之下,对同一科学史问题有不同的解释,历史评价永远没有终结。