化学反应工程学在实验改进中的应用
收稿日期:1999-10-07
作者简介:周永文(1963-),男,广西平南人,讲师。
第15卷第2期2000年6月 柳 州 师 专 学 报Journal of Liuzhou Teachers College Vol.15No.2 J une 2000化学反应工程学在实验改进中的应用
周永文
(柳州地区民族师范学校,广西柳州545005)
摘 要:利用化学反应工程学做指导,制造了常规、微型两种多功能高效气体发生器,改进了钠跟水反
应等七种制备气体的实验;选出了电石跟水反应的理想的消泡剂(AICI 3);纠正了CO 2使蜡烛火焰熄灭实验中的错误结论。
关键词:化学反应工程学;改进;实验;高效气体发生器;氯化铝;消泡剂
中图分类号:O6-33 文献标识码:A 文章编号:1003-7020(2000)02-0093-04
A.小药瓶
B.肥皂液
C.肥皂泡
D.导气管图1 化学反应工程学是以研究反应器设计、放大和过程最佳化为主要内容的学
科.它的任务是研究工业化学反应器的正确选型、合理设计、有效放大和最佳化
控制等生产问题.虽然,教学实验与化工生产的目的和要求有所不同,但研究的
方法和应用的基本原理是相同的.化学反应工程学是一门成熟的学科,用它来指
导化学实验的改进,将会提高教学实验改进的水平.
1 制造多功能高效气体发生器
现在中学(中专)教材都安排了钠跟水、钠跟乙醇、铝跟碱溶液反应的师生实
验.这些实验的药品用量少,却用敞口的试管做反应器.这种反应器的气体散失严重,气体利用率低,点火时机不易掌握,实验现象不够明显,易失败.用敞口反应器来制取气体,这在化工上是绝对不允许的.因为化工教学的一个重要目的就是要树立技术经济的观点(即速率和效率的观点,过程优化的观点,原材料综合
利用的观点,安全生产和环境保护的观点等)[1].防止气体泄漏,在技术上是没有问题的.因此,应该选用
合适的反应器和实验方法来追求更高的效率.根据教学实验中需要气体的量少,并且使用气体的时间短图2的特点,应选用间歇反应器.根据不同的实验要求,选用大小不同的反应器.根据
流体流动原理和反应特点,我设计了多功能高效气体发生器.为进一步提高气体
的利用率,设计用定量的气体来吹肥皂泡(图1).通过点燃肥皂泡来检验气体的
可燃性或纯度,能节省气体,方便操作.
1.1 多功能高效气体发生器的结构
如图2,A.125(或50)ml 广口瓶;B.吊篮(用不锈钢丝编成或用小塑料瓶打孔
制成,孔径约1.2mm ,用图钉固定在胶塞下面);C.D.F.玻璃管;E.G.止水夹;H.
125(或50)ml 漏斗.
1.2 多功能高效气体发生器的工作原理
1.2.1 液压排气 通过漏斗中的高位溶液把反应器内气体全部排出,以创造缺氧环境或提高气体的利用率.
1.2.2 气压排液 利用反应生成的气体,把反应器里的溶液往漏斗上压送,并把气体贮藏在反应器里.
1.2.3 排液吸气 通过移低漏斗,利用虹吸原理,排出反应器内的液体;由于液面的下降,反应器内气体的体积增大,根据波意耳一马略特定律,反应器里的气体压强变小,受大气压的作用,空气流入反应器
中.这样,通过定量排出反应器内的液体,就能吸入一定量的空气,以便反应器内的气体(如NO )跟O 2进一步反应或组成爆鸣气(增大可燃气体的使用体积,提高气体的利用率).
以上工作原理,都可以通过运用柏努利方程进行衡算得出.
1.3 多功能高效气体发生器的适用范围
任何块状固体与液体反应、不需要加热、制备气体的实验.
1.4 多功能高效气体发生器的应用
1.4.1 乙炔的制取和性质实验的改进
(1)实验设计
电石跟水反应速率极大.反应放出大量的热,使液温升高,反应更加剧烈,难以控制,导致臭气泄漏,污染环境;气体夹着大量的泡沫冲出,常会堵塞管道,导致实验失败.课本介绍,在大试管(65ml )里加入3-4ml 水,再放2-3小块电石(约0.5ml ),用连着导管的塞子塞好.从化工的视角来思考,该反应器为
间歇反应器,它的装料系数φ=4+0.565
=0.07(φ为反应器的有效体积和它的总体积之比,一般φ值在0.4-0.85之间).该反应器的φ值极小,它的空间利用率较低,生产能力偏小.主要原因是反应太激烈,产生大量的泡沫.而消除泡沫和减慢反应速率的技术,在化工上是比较成熟的,可以借用.
a.减速消泡剂的选择.教材常用饱和食盐水来降低反应速率,但未能消泡.电石跟水反应,生成氢氧
化钙等固体小颗粒,使溶液变成悬浊液.根据悬浊液的粘度(
μ)的计算公式:μ=μ.(1+4.5φ)(μ.为溶液的粘度,φ为固相的体积分数)[2],可以知道,悬浊液的粘度比溶液的粘度大.根据泡沫理论,比较粘稠的
液体膜,有助于低抗对泡膜的冲击,起到缓冲作用,使泡膜能持久一些[3].因此,这些固体小颗粒在悬浊
液中起到了稳泡剂的作用.用化学添加剂以抵消助泡物的作用,以降低泡沫的稳定性,这种化学法是工
业上常用的消泡方法之一.用约50%的酒精溶液跟电石反应,达到了减速、消泡的效果[4].但在这个放热
的反应里,乙醇的蒸发,降低了乙炔的纯度,干扰了学生的思维.而别的有机消泡剂,学生不熟悉,对其消泡机理也难以理解.工业上常用絮凝剂来沉降悬浊液中的固体小颗粒.最常用的无机低分子絮凝剂为铝
盐和铁盐.由于AlCl 3对A S S 3(负溶胶)的絮凝值极小(0.093mmol ?dm -3)[5],效果很好.而氢氧化钙的溶
胶在碱性条件下带负电荷[6].所以,我选用氯化铝做絮凝剂,以沉降悬浊液里的固体小颗粒,降低混合物
的粘度,起到消泡作用.同时,由于使用了大量的水溶液,防止了液温升得过高,达到了降低反应速率的目的.经试验,氯化铝溶液的减速、消泡效果很好.
b.防止管道堵塞.电石跟水反应而破裂,形成很多的粉尘夹在泡沫中,极易堵塞管道.我采取的措施是:用内径为6mm 的玻璃管做导管C ,并使它的下端离瓶底15mm.
c.防止污染环境.电石中常含有硫化钙、磷化钙等杂质,它们与水作用产生硫化氢、磷化氢等气体夹杂在乙炔中,使乙炔气具有恶臭.使用氯化铝做减速消泡剂后,能使用大量的水来和电石反应(选用大的反应器).硫化氢溶到水中后,基本上消除了乙炔气中的恶臭;剩下的少量磷化氢等气体用硫酸铜溶液即
可除去[7].使溶液与电石脱离接触后,电石周围的电石渣所吸附的水仍会继续与电石反应,产生气体.为防止这部分气体从漏斗泄漏,使吊篮底部比导管C 的下端高8mm.
图3d.为方便实验,用125ml 分液漏斗代替装置中的CGH ,实
验装置如图3.
(2)实验步骤
a.把20ml 饱和氯化铝液液倒入到大的广口瓶中,把2g 的
电石块放入吊篮里,盖好胶塞.在50ml 的小广口瓶、烧杯中,依
次分别加入稀的酸性高锰酸钾溶液、稀溴水溶液、10%硫酸铜溶
液各10ml ,连接好装置,把水注满分液漏斗后,打开它的活塞G
和止水夹E ,使溶液泡过电石,关闭活塞G ,这时,反应平缓、泡沫
极少,乙炔依次通过各种溶液,约3min 后,小广口瓶中溶液褪
色.
b.关闭止水夹E ,同时打开活塞G ,乙炔就在大广口瓶附近聚集,并把溶液往分液漏斗上压送;当溶液下降到吊篮底部,不与电石接触时,反应基本上暂停了.拆下FI 间的接头,把导气管F 伸入到盛满肥第15卷第2期 柳 州 师 专 学 报 2000年6月
皂液的6.8ml 的小药瓶中;打开止水夹E ,漏斗上的溶液就把气体压出反应器,通过导气管F 在小药瓶口吹出肥皂泡.待肥皂泡大到2ml 时,关闭止水夹E ;点燃肥皂泡,就能看到燃烧的火焰,听到爆鸣声或很小的燃烧声.检验证明气体纯净后,打开止水夹E ,在导气管口点燃气体,就能观察到带浓烟的、明亮的火焰,直到把反应器内残留的气体全部赶出来,使用完.
(3)实验特点
a.用氯化铝做减速消泡剂,效果很好,原理简单,学生易理解.
b.操作方便,可以控制反应发生或暂停.
c.用点燃肥皂泡的方法来检验气体的纯度,操作方便,节约气体.
d.用液体能把发生器内的气体全部排出来使用,气体利用率高.
e.实验安全,对环境污染极少.
1.4.2 做钠跟水反应的实验
氢气和氧气预混气的着火初温为400K [8],钠的熔点是370.96K ,钠跟水反应非常剧烈,并放出大量
的热,使浮在液面上的钠粒熔化后继续升温.当钠粘在器壁上时,钠球不能在水面上滚动;它的传热速率下降,温度上升更快.在密闭容器中,当混合气达到氢气的爆炸极限时,遇到400K 以上的钠或器壁,就有可能发生爆炸.因此,我设计了缺氧环境来防爆,使不锈钢丝做的吊篮(网孔为2×2mm 2)倒挂,以便钠在液中和液面分段反应.这样,既能降低反应速率,又能观察到理想的反应现象.为方便操作,把图2装置中GH 用裁短下支管的分液漏斗代替,加长H 下的胶管,用大的广口瓶做反应器.
实验步骤:用洗耳球把水注满DF 管道,关闭止水夹E ,由于大气压力和静摩擦力等力的作用,该管道里的水不会流失.再把水注满广口瓶(留出约1/3胶塞的空间,减少盖胶塞时溢出的水量),打开活塞E ,把黄豆大的钠块放入吊篮中,用镊子把吊篮下口封闭,再用图钉、不锈钢丝把吊篮固定在胶塞底下、玻璃管C 旁.把带部件的胶塞迅速塞入广口瓶中,钠跟水立即反应.反应放出的气体就聚集到瓶口附近,并把溶液压上漏斗.当钠的粒径小于吊篮的网孔时,就会钻出吊篮,浮到液面上运动,说明钠的密度比水小.钠熔成小球,说明反应放热.把几滴酚酞溶液滴入漏斗中,溶液变红,说明反应有碱性物质生成.反应结束后,打开止水夹E ,把DF 管道中的液体排出管道,就可得到纯净的氢气.用上面的吹泡(图1)、关气、点火的方法,检验氢气纯净后,就能进行燃烧实验.如果要演示爆鸣气实验,把漏斗下移到比广口瓶较低的水平面,打开止水夹E ,溶液就会从广口瓶流到漏斗,同时把空气定量吸入广口瓶.按爆鸣气的组成(如1∶1)吸入空气后,关闭止水夹E ,把漏斗移回原位,上下振动广口瓶,就得到了爆鸣气.经吹肥皂泡、关气、点火,就能看到燃烧的火焰,听到爆鸣声.每次吹肥皂泡所用的气体很少,可重复多次,直到把反应器内气体全部用完.
本实验气体利用率极高,现象明显,成功率高,趣味性强.将课本中的两步实验合作一步,实验操作方便,安全.
1.4.3 其它
(1)做钠跟乙醇反应的实验
不用吊篮,用小号反应器.把一颗绿豆大的钠粒,放入到装有10ml 乙醇的反应器中.用反应放出的气体和空气组成混合气,经吹泡、关气、点火的步骤,检验气体的可燃性.钠跟乙醇反应完后,再从漏斗加水,把瓶内气体全部排出来,用来检验气体的可燃性.前后可重复七八次点火实验.
图4(2)做铝跟碱溶液反应的实验
取0.1g 的铝箔和6ml 、40%的碱溶液,用上面(1)的方法、步骤,可进行十多次点
燃肥皂泡的实验.
(3)用作简易的启普发生器,用于实验室制取CO 2、H 2、H 2S 等气体(略).
2 制造高效微型气体发生器
同理,我研制了高效微型气体发生器,并根据其特点,设计了不同的简便的操作
方法[9].3 改进二氧化碳使蜡烛火焰熄灭的实验
课本用图4的装置做实验[10],得出二氧化碳的密度比空气大的结论.这个推论是不够严密的.
周永文:化学反应工程学在实验改进中的应用
A.烧怀口
B.蜡烛火焰区
C.烟流入烧杯区 图5
因为蜡烛在反应开始前就全部加到烧杯中,空气中的氧气在反应的过程中连续不
断地流入到烧杯中.按反应器的分类方法[1],该反应器属半连续反应器.蜡烛受热
熔化、蒸发,所得烃蒸气上升并与空气燃烧,放出大量的热.火焰面的炽热燃烧产
物的密度很小,受浮力的作用,迅速上升.烧杯内的空气受热膨胀,密度变得较小,
它一方面向上扩散,一方面向火焰面扩散.密度较大的冷空气通过扩散作用而流
入烧杯内,补给燃烧所需空气.利用烟线技术[11],把点燃的蚊香放在该烧杯口,可以观察到烟沿烧杯壁附近流入烧杯中(如图5).这说明冷空气或二氧化碳主要是沿该通道进入烧杯里的.因此,该实验只能说明二氧化碳比烧杯中热空气的密度大.如图5示,烧杯口处的空气入口通道较窄,从该处倾倒二氧化碳,二氧化碳难流入烧杯中,这也是教师们做该实验时,难取得成功的原因.如果先把一瓶二氧化
碳倒入烧杯中,再把燃着的短蜡烛伸入烧杯里,就能看到蜡烛火焰在二氧化碳中熄灭.这样做该实验,容易成功,并且真正能说明:二氧化碳既不能燃烧,也不支持燃烧,它的密度比空气大.
4 结束语
利用化工理论来指导实验改进,具有理论和实践经验丰富、分析和解决问题的途径广泛、实用的优点,有助于改进实验室的装置及其组合以及实验的操作方法和条件,使实验能更好地为教学服务.
参考文献
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An Application of Chemical Reaction
Engineering Knowledge
ZH OU Yong 2w en
(Liuzhou Region Nationality Normal School ,Liuzhou ,541005)
Abstract :Guided by the knowledge of chemical reaction engineering ,we made a convertion and a miniature of multi 2functional effective gas generators ,improved several experiments of gas making ,and cor 2rected some mistakes in chemical experiment.
K ey w ords :knowledge of chemical reaction engineering ;improvement ;experiment ;effective of gas gen 2erator ;chlorinated aluminium ;chemical preparation to eliminate bubbles
(责任编辑:梁文杰)
第15卷第2期 柳 州 师 专 学 报 2000年6月
化学反应工程试题集及复习题
化学反应工程考试总结 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无 因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化 50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应 器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率； 15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一， 并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
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人因工程模板(0803607张永梅迷宫实验报告)
实验报告——迷宫实验 实验目的： 1、测定睁眼闭眼时学习效果的不同。 2、学习效果随实验次数的变化。 实验地点：杭州电子科技大学现代工业工程实验室（第9教学科研楼401-407室） 实验时间：实验仪器：EP713型迷宫实验 指导老师：蔡敏 实验人员： 所学专业姓名性别年龄籍贯2008级工业工程张永梅 1. 实验设计（必须） 本实验测量被试迷宫学习的学习曲线，学会的标准是连续三次不发生错误（即没有一次进入盲巷）走出迷宫，学习的效果用每遍内错误（走入盲巷）的次数和走一遍所用的时间为指标，并记录学会迷宫总共用的学习遍数。 变量控制（可选） (1) 实验仪器都是正常工作的，不存在差异性。 (2) 实验进行的外部条件（包括温度、亮度等）都是适宜的，假定其保持不变。 (3) 在实验进行前，已详细地向其解释实验操作过程，并事先熟悉、练习一遍，以排 除熟悉度对于动作稳定实验的影响。 对照设置（可选） A.测定睁眼闭眼时学习效果的差异 理论上控制其它的各种因素，将睁眼、闭眼作为实验中的唯一自变量，以准确反映其对因变量（所用时间和出错次数）的影响。
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重庆邮电大学移通学院学生实验报告 实验名称：熟悉认知心理学和人机工程学 专业班级：数字媒体技术 02141401 姓名：罗钧 学号： 2014210xxx 实验日期：
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人因工程学课程设计说明书 题目：学生宿舍公共洗漱室的 人机学研究与设计小组： 成员姓名： 班级学号： 完成时间： 成绩： （学校） （系别）
目录 《人因工程学》课程设计任务书 (1) 课程设计说明书 (2) 前言 (3) 一、选题的目的 (3) 二、选题的意义 (3) 三、设计程序 (3) 第一部分评析准备 (4) 一、实地调研考察 (4) 1.1、洗漱室实际情况及调查表 (4) 1.2、问卷结果整理 (8) 1.3、问卷结果分析 (16) 第二部分人机评价及改进准备 (17) 一、洗漱室的整体布局评价 (17) 2.1.1、门的宽度 (18) 2.1.2、门的位置 (18) 2.1.3．人均使用面积 (19) 二、水龙头的使用及其与水管材料评价 (19) 2.2.1 水龙头的清洁及损坏 (20)
2.2.2 水龙头的使用空间 (20) 三、水龙头的水流的评价 (20) 四、洗漱室水槽的评价 (21) 2.4.1、水池太浅 (22) 2.4.2、水槽的高度 (23) 五、晾衣绳的高度评价 (24) 六、洗漱室的灯光评价 (25) 七、地板湿滑积水评价 (28) 2.7.1 地板湿滑 (28) 2.7.2、地面积水 (28) 第三部分改进设计 (32) 一、洗漱室的空间布局的设计改进 (32) 二、洗漱室水槽的设计改进 (33) 三、洗漱室的排水系统 (35) 第四部分设计评价 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附录 (41)
《人因工程学》课程设计任务书 一、设计题目 《学生宿舍公共洗漱室的人机学研究与设计》 二、设计任务 通过调研考察，分析现有学生宿舍洗漱室的人机关系是否合理，并结合所学《人因工程学》原理，对其进行调整设计，使得公共洗漱室能够得到更好地使用。
化学反应工程期末考试试题及答案(整理)
4?从反应器停留时间分布测定中 ，求得无因次方差「二 _ 0.98 ，反应器可视为 XXX 大学 化学反应工程 试题B （开）卷 （答案）2011 — 2012学年第一学 期 一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1.反应器中等温进行着 A T P （1）和A T R （2）两个反应，当降低 A 的浓度后，发现反 应生成P 的量显著降低，而 R 的生成量略降低，表明 （） A .反应（1）对A 的反应级数大于反应 （2） B .反应（1）对A 的反应级数小于反应 C .反应（1）的活化能小于反应 （2） D .反应（1）的反应速率常数大于反应 2 一为（） 2?四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值 A . 1.0 B. 0.25 C . 0.50 A （1） > A ⑶ > D . 0 P —-(2)， Q 3. 对一平行一连串反应 为了目的产物的收率最大， A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 4. 两个等体积的全混流反应器进行串联操作， 与第二釜的反应速率-広2之间的关系为（ A . -r Ai > -r A2 B . -r Ai 则最佳操作温度序列为（ ,P 为目的产物，若活化能次序为：E 2 课题：我校二楼食堂全触屏多功能售票机人因工程课程设计学院：长春工业大学机电工程学院 专业:工业工程 班级：100110班 姓名：常幸福（20100357） 人因工程课程设计 一、设计题目及其说明 (3) 二、调研与分析 (3) 三、方案构思、多方案的对比与抉择 (4) 四、设计说明 (5) ㈠、整体外形图(具体尺寸图参见附录) (6) ㈡、人机界面设计流程图 (6) 1、购票功能 (6) 2、充值功能 (8) 3、缴费功能 (9) 4、建行ATM取款机功能 (10) ㈢、设计说明 (10) 1、对多动能售票机整体外形的设计说明 (10) 2、人机显示界面的设计 (11) ⑴、字符形状和大小设计 (11) ⑵、显示屏亮度 (12) ⑶、文字信息 (12) ⑷、色彩功能分析 (13) 五、设计小结 (14) 六、参考文献 (15) 七、为下一届学弟学妹留的作业 (15) 一、设计题目及其说明 食堂全触屏多功能售票机 针对我校饮食中心二楼的人因工程分析与改善，根据我们的调研分析发现食堂存在诸多问题，二楼饮食中心每天前去吃饭的人相对其它楼层较多，尤其在开学初和每周一的时候总是有大量的学生在排队等候饭卡充值或者打印小票，看到此景会联想到科研楼取款机前也具有类似的情形，根据此种状况我们设计了食堂全触屏多功能售票机。它集合了打印小票、饭卡充值、电话缴费和ATM取款机的功能。 二、调研与分析 我校饮食中心二楼进过假期的维修改善后已经有了一定的进展，但是经过一学期的使用和调试，仍然还有许多不尽人意的地方。通过我们的实地考察，发现二楼食堂还有许多地方需要改善。诸如： 1、餐桌的高度设计就不是很合理，有的人必须的大幅度弯腰才能 吃到放在餐桌上饭； 2、餐桌的大小也不太合理，如果俩人互相坐对面只能放下餐盘， 其他的饮料或者碗碟就没有地方可放； 3、有的座椅也不符合人的臀部体型，有时坐着还容易向下倾斜滑 下； 4、餐桌椅的颜色太单一，没有给人留下美感，从而影响到食欲； 5、餐窗口的设计没有考虑到由于冬天天气冷会产生雾气，导致学 生看不清窗口里面摆放的是什么饭菜； 人机工程学实验报告Hust工业设计专业，人机工程课程实验报告 必做实验（7个）： 一、镜画仪： 是一项目动作技能迁移的实验。因通过镜子反射，和原图形相比镜中图像是上下倒置而左右不变。 实验一 实验二 自变量：试验次数 因变量：出错次数、使用时间 实验数据分析结果：1.随着实验次数的增加，实验者不变，但是其所用时间及错误次数都在变少，熟练程度明显增加。 2.在同样的情况和同样的图案上，实验的后一次测验比前一次的测验有所进步，就为正迁移效果。 二、光亮度辨别仪 光亮度辨别仪的作用：心理学中常用的一种视觉实验仪器。它可以测定明度差别阈限，也可以制作明度量表。 自变量：光亮度真实值 因变量：实际测量值、差值 实验数据分析结果：随着光亮度的增加，实验者对于光的敏感度下降，误差变大。 应用范围：可调节亮度的台灯，它的优点在于调节亮度的装置消耗的电能极少，节约了电能，减少了不必要的损耗，灯的亮度可根据不同的天气，不同的时间，人们不同的需求，调节不同的亮度，方便人们的生活。 三、瞬时记忆实验仪 仪器同时呈现一组随机数字或字母，在部分报告法实验中，要求被试再现当时指定的一部分，然后在指定的时间内通过大脑记录下来。 自变量：瞬时刺激时间 因变量：记忆保存量 实验数据分析结果：人的大脑在瞬时记忆中，记忆的时间越长，准确率越高。 四、记忆广度测试仪 适用于心理特点测定中的数字记忆广度实验和提高记忆力的训练。并具有同时测量被试视觉、记忆、反应速度三者结合能力的功能，是一种常用的心理学测量仪器。 自变量：不同的实验者 因变量：记忆广度分数、出错位数 实验数据分析结果：因为人与人的不同，其记忆能力不同，有记忆广度大的，也有记忆广度小的。 应用范围：用在小孩子的智力玩具上，刺激小孩子对数字的认识和敏感性，提高记忆力和反映能力，同时可以很好的帮助小孩子注意力的集中。 《化学反应工程》试题 XXX大学化学反应工程试题B（开）卷 （答案）2011—2012学年第一学期 一、单项选择题：（每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A的反应级数小于反应(2) C．反应(1)的活化能小于反应(2) D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B ) A． 1.0 B. 0.25 C．0.50 D．0 3．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2 重庆理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员: 指导老师: 时间：2014616 —62014620 课程设计任务书 班级111040802 姓名_________________ 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价 二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善_______________ （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善_______________ （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善_________ 三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等） （1）公交车扶手的问题分析以及改善__________________ （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷________________ （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO _____________ 四、课程设计主要参考资料 （1）______________________ （2）刘焱，基于人机工程学的城市公交车设计方法研究 （3）______________ 五、任务发出日期：2014616完成日期：2014620 指导教师签字：___________________ 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字: 目录 1.引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1问题一：扶手高高在上，乘客无可奈何 (4) 3.2问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善方案 (11) 4.2针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进方案的综合评价分析 (16) 6. ........................................................................ 设计体会16 参考文献 (17) 公交车扶手改善的设计 人因工程课程 记忆广度测试实验报告 姓名: 学号： 指导教师： 2013年11月 记忆广度测试实验报告 摘要：记忆广度指的是按固定顺序逐测一地呈现一系列刺激以后，刚刚能够立刻正确再现的刺激系列的长度。本实验测试了短时记忆广度。不同被试者的记忆广度有一定的差异，这与不同被试者的记忆方式有关系。例如将较长的数字组块记忆比单独记忆效果要好。 关键词：记忆广度短时记忆记忆方式 1.引言 记忆广度是测定短时记忆能力的一种最简单易行的方法。记忆广度指的是按固定顺序逐一地呈现一系列刺激以后，刚刚能够立刻正确再现的刺激系列的长度。所呈现的各刺激之间的时间间隔必须相等。再现的结果必须符合原来呈现的顺序才算正确。刺激系列可以通过视觉呈现，也可以通过听觉呈现。呈现的刺激可以是字母，也可以是数字。记忆广度是测定短时记忆能力的一种简单易行的方法。 人的记忆分为瞬时记忆、短时记忆、长时记忆。短时记忆保持的时间很短，约在15秒钟内会遗忘。心理学家对人的短时记忆保持时间做过实验。当人被传入一个信息后立即对其进行检查，其回忆是准确无误的。随着保持时间的处长，回忆成绩就急速下降。当延长到15 秒钟时，信息的再现率 约为10%。但是超过15 秒钟以后，再现率便不再下降，一直维持在10%的接近值上。数字记忆能力的测试是目前心理学研究瞬时记忆中简单易行又最为典型的一种方法。这是由于它最能体现记忆广度的特点：是决定记忆材料的数目，而不是材料的意义。目前，公认的记忆广度的平均数为7+-2。 2.方案 2.1 实验仪器：BD－Ⅱ－407型记忆广度测试仪（Memory Span Tester）2.2 被试者：东南大学工业工程专业大二学生4名。 2.3实验步骤： ①将键盘的插头与仪器被试面板上的插座连接好，接通～220V电源。 ②按下复位键，由程序将码Ⅰ灯、计分灯、顺答方式灯置亮，数码管显示为0202.00 ③被试者按下回车开始测试。在见到回答亮〔绿灯〕，用键盘按顺序回答记忆的数字，回答正确，回答灯灭，加0.25 分，被试再按回车键，仪器接着提取下一组以供再次回答。 ④基础分为2.0分，答对一个数组记0.25分，答对4个数组（一个位组）计1分，答对14个位组计满分16分。计分公式：F=2.0+0.25X（F 是被试者的得分，X是被试者正确回答的次数）。 ⑤由仪器自动计分、计位、计时、计错。 ⑥主试者可以随时改变码Ⅰ和码Ⅱ。 棒框仪实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 人机工程学 报告书 姓名：董思洋 班级：工业设计10-3班学号： 二零一二年 棒框仪实验指导书 陈亚明编 艺术与设计学院 二0一二年二月 棒框仪实验 一、实验目的 本仪器可测量一个倾斜的框对判断一根棒的垂直性影响的程度。被试的判断受倾斜的框的影响，相当于周围环境条件变化的影响，所以此 本仪器可以通过被试的认知方式来测量人格特性。 二、实验方法 两人一组，正确使用棒框仪进行测量： 1、一个放在平台上的观察筒被试观察面为圆白背景面板上有一个黑色正方形框和黑色棒。棒的倾斜度可由被试通过旋钮调节。 2、主试面有一个半圆形的刻度，圆弧内指针指示框的倾斜度，中央指针指示棒的倾斜度。主试调节面板上旋钮改变框与棒的倾斜度。 3、在平台上有一个水平仪，可通过旋转平台下面的螺丝将平台调整到水平的位置。此棒框仪的优点在于没有电源的条件下可以使用。 三、测量器具 人体形体测量尺350×165×215mm的棒框仪 四、实验内容 （1）将平台调到水平位置。 （2）根据实验的要求，主试将框和棒调到在一定的倾斜度。 （3）要求被试通过观察筒进行观察，并根据自己感觉将棒调整得与地面垂直。（4）从刻度上读出的棒的倾斜度，即记录下误差的度数和方向。 （5）主试调节不同的方框的倾斜度，即不同的场条件下，重复实验。由被试调整出的棒倾斜度总结出框对棒的影响，从而研究被试的场依存性。 五、实验要求 1.每位同学都要参与测量、被测量过程； 2.记录数据以度为单位 3.测量数据要准确，测量精确； 化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料， 则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为 ____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应 A 2R ，3 0/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间 h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ， s l mol C r A A ?=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。 理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员： 指导老师： 时间：2014.6.16—62014.6.20 课程设计任务书 班级111040802 姓名 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善 （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善 （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等）（1）公交车扶手的问题分析以及改善 （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷 （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO 四、课程设计主要参考资料 （1）郭伏，省三《人因工程学》 （2）焱，基于人机工程学的城市公交车设计法研究（3)《2010年国民体质监测公报》数据统计 五、任务发出日期：2014.6.16 完成日期：2014.6.20 指导教师签字： 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字： 年月日 目录 1. 引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1 问题一：扶手高高在上，乘客无可奈 (4) 3.2 问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3 问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善案 (11) 4.2 针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3 针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进案的综合评价分析 (16) 6. 设计体会 (16) 参考文献 (17) 西安财经学院 本科实验报告 学院（部）管理学院 实验室工业工程与物流实验室 课程名称人因工程 学生姓名##### 学号￥￥￥￥￥ 专业工业工程0901 教务处制 2012年3月28日 《人因工程》实验报告 开课实验室：工业工程及物流2012 年3 月28日 学院管理学院年级、专业、 班实验时 间 3月28日成绩 实验小组长 姓名同组实验者 姓名 课程名称人因工程 实验项目 名称 人体测量 指导 教师 石鑫 教师评语 教师签名： 年月日 一、实验目的 1、了解人体测量的意义。 2、掌握人体测量的方法及测量数据的统计方法。 3、通过测量人体各部位尺寸来确定个体和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，熟悉人体测量数据在造型设计方面的应用。 二、实验内容 1、测量人体的身高、眼高、肩高、肘高、坐高、坐眼高、坐肩高、坐肘高、腿弯部的高度、臀部-腿弯部的长度、臀部宽度、上身的长度、膝盖的高度、腹部厚度、肩宽、肩-肘的长度、上肢的长度、手心的长度、跨度、肘部跨度、站立时手掌的握点、坐姿下手的握点。 2、将所测得的数据，进行统计分析，并得出相关结论，以及思考人体测量的意义和所测得的数据可能应用到的设计问题，比较普通测量方法的优缺点。 三、实验设备 人体形体测量尺（钢卷尺和围度尺）、坐高椅。 四、实验步骤 第一步：每组小组长负责根据实验室环境和布置选择实验区域。 第二步：调节座椅到同一高度。 第三步：每组分别由三个角色构成，测量员，记录员和校验员。确定以上三个角色，测量员两名，记录员一名和校验员多名。 第四步：一名测量员用钢卷尺进行测量，另一名测量员用围度尺进行测量。 第五步：被测量的组员对测量员的结果当场进行校核。 第六步：记录员对校验员校验的数据结果进行记录（特别注明男性数据和女性数据），完成表一。 第七步：根据实验要求统计分析测量得到的数据 五、实验过程原始数据记录（记录入样表一，可做附表） 1、将测量数据填入实验报告中表一。（单位：mm） 安全人机工程学 实 验 报 告 书 姓名：程洁 班级：安工1101 学号：201107420105 时间： 2013 年 12 月 31日 目录 实验一手指灵活性测试实验 (1) 实验二动作稳定性实验 (3) 实验三双手协调能力测试 (8) 实验四暗适应实验 (10) 实验五速度知觉测试实验 (13) 实验六明度实验 (17) 实验七反应时运动时测定实验 (18) 实验八深度知觉测定实验 (21) 实验九亮点闪烁仪实验 (25) 实验一手指灵活性测试实验 一、实验目的 手指灵活性测试是测定手指尖、手、手腕、手臂的灵活性，也可测定手和眼的协调能力。 本实验的要求为： 1. 学习和熟悉手指灵活性测试仪的用法； 2. 了解人的手指灵活性及其个体差异性。 二、实验仪器 EP707A 手指灵活性测试仪 （一）主要技术指标 1. 手指灵活性测试100孔（直径1.6mm），各孔中心距20mm； 2. 指尖灵活性测试M6、M5、M4、M3螺钉各25个 3. 计时范围0～9999.99秒 4. 电源电压AC220V/50HZ （二）仪器 1. 结构图 图1 手指灵活性测试仪 2. 记时器：1ms～9999 S，4位数字显示，内藏式整体结构 3. 金属插棒：直径1.5mm，长度20mm，110个 4. 实验用镊子：1把 三、实验步骤 1. 手指灵活性测试（插孔插板） 接上电源，打开电源开关，此时计时器显示为0000.00，然后插上手指灵活性插板，按复位键被试即可进行测试，当被试用镊子钳住?1.5mm插针插入起点时，计时器开始计时，然后依次用镊子（从左到右，从上到下）钳住?1.5mm插针插满100个孔至终点时计时器停止计时，此时计时器显示时间为被试做完这一实验所用总时间。 当测试第二次实验时只要按下复位键计时器全部复位，即可反复测试。 2. 手指尖灵活性测试（螺栓插板） 接上电源打开电源开关，此时计时器显示为0000.00，然后插上指尖灵活性插板（装有M6、M5、M4、M3螺栓各25个），按复位键被试即可进行测试，当被试放入起始点第一个M6垫圈起，计时器开始计时，然后拧上螺母，依次操作至终点最后一个M3垫圈时，计时器停止计时时，然后拧上螺母，此时计时器显示时间为被试做完这一实验所用总时间。 当测试第二次实验时只要按下复位键计时器全部复位，即可反复测试。 四、实验数据及报告 1. 数据记录 2. 数据分析 比较从左到右和从右到左这两种情况手指或手指尖的灵活性。 从自身实验数据来看，从右到左的手指灵活性要比从左到右的灵活性高。人因工程课程设计
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