热能与动力工程实验指导书

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1、热能与动力工程专业用实验指导书热能与动力工程78目录1.流体力学1.1实验一流体流动形态的观察与测定1.2实验二能量实验1.3实验三沿程水头损失的测定2.工程热力学2.1实验一CO2P-V-T关系测定2.2实验二空气定压比热测定3.传热学实验3.1实验一热管换热器实验3.2实验二换热器综合实验4.制冷原理4.1试验一制冷原理及系统认识试验4.2实验二制冷压缩机性能试验(暂缺)4.3实验三热电制冷的演示5.空气调节5.1实验一集中式空调系统的操作及空气处理过程5.2实验二半集中式空调系统的操作及测试分析6.制冷压缩机786.1实验一制冷

2、压缩机拆装实验7热工测试与自动化7.1实验一压力表的校验7.2实验二热电偶的校验（或分度）及使用7.3实验三常用热工测仪表及自控仪表的认识7.4实验四制冷系统的控制及其设计8．冷库设计8.1实验一拼版式冷库的认识8.2冷库课程参观要求9.小型制冷装置9.1实验一家用电冰箱解剖实验9.2实验二空调器的认识9.3实验三小型冷饮食品制冷装置的认识9.4实验四冷冻干燥设备及技术10.内燃机实验10.1实验一柴油机和汽油机的整体认识10.2实验二小型柴油机及汽油机的起动1.流体力学实验1.1实验一流体流动形态的观察与测定一、实验目的：1、建立“

3、层流和湍流的流动形态和层流时导管中流速分布”的感性认识；2、确立“层流和湍流与Re之间联系”的概念。二、实验装置78图一雷诺实验装置图1.自循环供水器2.实验台3.可控硅无级调速器4.恒压水箱5.有色水水管6.稳水孔板7.溢流板8.实验管道9.实验流量调节阀供水流量由无级调速器调控,使恒压水箱4始终保持微溢流的程度,以提高进口前水体稳定度。本恒压水箱还设有多道稳水隔板,可使稳水时间缩短到3~5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8,可据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染,有色指示水采用自行消色的专用色水。三、实验原理圆管雷诺

4、数Re(1)78式中:v——流体流速;n——流体粘度;d——圆管直径;Q——圆管内过流流量。雷诺曾用多种管径的管道和不同的液体进行试验,发现临界流速随管径d和运动粘滞系数n而变化,但值却较为固定,用Rec表示,即Rec(2)由于临界流速有两个,故临界雷诺数也有两个,当流量由零逐渐开大,产生一个上临界雷诺数；当流量由大逐渐关小,产生一个下临界雷诺数Rec,Rec。上临界雷数受外界干扰,数值不稳定,而下临雷诺数Rec值比较稳定,雷诺经反复测试,测得圆管水流下临界雷诺数Rec值为2320。因此一般以下临界雷诺数作为判别流态的标准。当Re

5、ec=2320时,管中液流为层流;当Re>Rec=2320时,管中液流为紊流。四、实验内容：（1）观察两种流态。启动水泵供水,使水箱充水至溢流状态,经稳定后,微微开启调节阀,并注入颜色水于实验管道内,使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态,然后,逐步开大调节阀,通过颜色水直线的变化观察层流变到紊流的水力特征,待管中出现完全紊流后,再逐步关小调节阀,可观察到由紊流转变为层流的水力特征。(2)测定临界雷诺数,a.测定下临界雷诺数开启调节阀,使管中完全紊流,再逐步关小调节阀,注意,调节过程中只许关小、不许开大阀门,且

6、每调节一次流量(即关小一次阀门)后,需待稳定一段时间再观察其形态,直至使颜色水流刚好成一直线,即表明由紊流刚好转为层流,此时可测得下临界雷诺数值为2000～230078之间。而雷诺在实验时得出园管流动的下临界雷诺数为2320,原因是下临界雷诺数也并非与干扰绝对无关，雷诺进行实验是在环境的干扰极小,实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下,经反复多次细心量测才得出的。而后人的大量实验由于受环境干扰因素影响,很难重复得出雷诺实验的准确数值,通常在2000～2300之间。因此,从工程实用出发,教科书中介绍的园管下临界雷诺数一般是2000。如果

7、测得雷诺数太小,应开阀至紊流后再重新测量。b.测定上临界雷诺数开启水泵,水箱溢流后,微开调节阀使管中出现层流,逐渐开大调节阀,注意,只许开大,不许关小阀门,待颜色水流刚好散开,表明由层流刚好转为紊流,即有上临界雷诺值。根据实验测定,上临界雷诺数实测值在3000～5000范围之内,与操作的快慢,水箱的紊动度,及外界的干扰等密切相关。有关学者做了大量试验,有的得12000,有的得20000,有的甚至得40000。实际水流中,干扰总是存在的,故上临界雷诺数为不定值,无实际意义。五、实验数据记录记录表：设备编号___________管于内径_

8、__________mm水温______℃水的密度___________水的粘度___________项目序号流速测定雷诺准数Re流动形态流量计读数流速实际观察到的流动形态根据Re作出的判断12345678789101.