工热实验指导书范文.doc

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1、工热实验指导书范文　　《工程热力学》实验指导书工程热物理教研室编华北电力大学二○○九年十月2前言1．实验总体目标通过实验能更好地理解工程热力学的一些现象和结论。　　学习一些实验仪器的使用方法。　　学习实验数据的处理方法。　　2．适用专业热能与动力工程、建筑环境与设备工程、核科学与核工程3．先修课程高等数学、大学物理4．实验课时分配实验项目学时实验一气体定压比热容实验2实验二二氧化碳综合实验2实验三空气在喷管内流动性能测定实验2实验四饱和蒸汽压力和温度关系实验选做5．实验环境实验室环境干净整洁，水电齐全，能够满足实验的要求。　　在醒目的地方有实验原理的说明，便于教师讲解和学

2、生熟悉实验的步骤。　　6．实验总体要求通过实验能够帮助学生更好地理解工程热力学的一些基本原理。　　指导教师要提前做好准备，提高实验的效率。　　学生要提前预习实验的内容和要求（特别是注意事项），以免发生危险和损坏实验设备。　　按指导教师的要求书写实验报告，及时上交。　　7．本实验的重点、难点及教学方法建议本实验的重点是气体定压比热容实验、二氧化碳压缩综合实验和喷管实验，这三个实验都是综合性实验，涉及到水浴的使用，真空泵的使用，表压力及真空度和绝对压力的关系，等等，需要大家对工程热力学的基本内容有清楚的了解。　　难点是在临界温度下定温压缩二氧化碳时不好把握，绘出来的图和理想压

3、缩有较大的差别，另外，如何通过间接方法求出二氧化碳的比体积也有一些技巧。　　教学方法学生提前预习，做实验之前老师提问；学生仔细观察指导教师的演示；实验室对学生开放，一次没有做成功，或者想更好地掌握实验技巧的学生，可以跟指导教师预约时间另做。　　3目录实验一气体定压比热容实验……………………………………………3实验二二氧化碳综合实验………………………………………………7实验三空气在喷管内流动性能测定实验………………………………8实验四饱和蒸汽压力和温度关系实验…………………………………114实验一气体定压比热容实验　　一、实验目的1．了解气体比热容测定装置的基本原理和构思

4、。　　2．熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法。　　3．掌握由基本数据计算出比热值和比热公式的方法。　　4．分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。　　二、实验类型综合性实验　　三、实验仪器实验所用的设备和仪器仪表由风机、流量计、比热仪本体、电功率调节测量系统共四部分组成，实验装置系统如图1-1所示。　　装置中采用湿式流量计测定气流流量，气流流量用调节阀1调整。　　流量计出口的恒温槽2用以控制测定仪器出口气流的温度。　　装置可以采用小型单级压缩机或其它设备作为气源设备，并用钟罩型气罐5维持供气压力稳定。　　图1-1测定空气定压比热容的全套装置系统1-调节阀；2

5、-流量计；3-比热仪本体；4-瓦特表；5-调压变压器；6-稳压器；7-风机比热容测定仪本体（图1-2）由内壁镀银的多层杜瓦瓶　　2、进口温度计1和出口温度计8（铂电阻温度计或精度较高的水银温度计）、电加热器3和均流网　　4、绝缘垫　　5、旋流片6和混流网7组成。　　气体自进口管引入，进口温度计1测量其初始温度，离开电加热器的气体经均流网4均流均温，出口温度计8测量加热终了温度，后被引出。　　该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。　　批注[微软用户1]:首先所有实验必须注意安全！认真听实验室老师的介绍、听从实验室老师的安排！对于这个实验而言，公式较多，考虑的因素也较多，最

6、后的实验结果不一定能非常精确；但只要细心，肯定能做出在一定精度范围内的非常漂亮的结果！5图2-2比热容测定仪结构原理图1-进口温度计；2-多层杜瓦瓶；3-电加热器；4-均流网；5-绝缘垫；6-旋流片；7-混流网；8-出口温度计　　四、实验原理根据热力学第一定律解析式，对可逆过程有qdhvdpδ=?（（11--11））定定压压时时0=dpppppqdhvdphcdTdTTδ?????????????????????===（（11--22））6此式直接由pc的定义导出，故适用于一切工质。　　在没有对外界作功的气体的定压流动过程中0vdp=；1ppdhqQmδ=δ=（（11--

7、33））则气体的平均定压比热容可以表示为()1221ttmQcpttp?=kkJJ//kkgg··℃℃（（11--44））式中m——气体的质量流量，kg/s；pQ——气体在定压流动过程中的吸热量，kJ/s。　　由于比热随温度的升高而增大，在离开室温不很远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的，即可近似表示为btacp+=（（11--55））则温度由1t至2t的过程中所需要的热量可表示为()dtbtaqtt∫+=21（（11--66））大气是含有水蒸气的湿空气。　　当湿空气气流由温度1t加热到2t时，其中水