《热工基础实验指导书》.doc

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1、《热工基础实验指导书》　　热工基础实验指导书ThermodynamicsandHeattransferBasicExperimentInstructor(BelongtoPyrologyStaffRoom)HefeiUniversityofTechnologyxx.　　11、增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。　　2、学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。　　3、学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。　　由工程热力学所知，气体定压比热容的定义式为hC)(0?pT??　　（1）在没有对

2、外界作功的气体定压流动过程中，MdQdhp?，此时气体的定压比热容可表示为ppTQMC)(1???　　（2）当气体在此定压过程中由温度t1被加热至t2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定)(1221ttMQCpttpm??（kJ/kg℃）　　（3）式中M――气体的质量流量，kg/s；Qp――气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s。　　大气是含有水蒸汽的湿空气，当湿空气由温度t1被加热至t2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。　　如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。　　在距室温不远的温

3、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性的，即可近似的表示为Cp=A+Bt　　（4）由t1加热到t2的平均定压比热容则为mttpmBtAttBAdtttBtAC???2??????21122121　　（5）这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度tm=(t1+t2)/2时的定压比热容，因此，可以对某一气体在n个不同的平均温度tmi下测出其定压比热容Cpmi，然后根据最小二乘法原理。　　确定A、B?t???mit?n????2mi22mi)(pmimipmimittCtCtA　　（6）????????2mi2)(mipmimimimitntCnCtB　　（7）从而便可得到比热

4、容的实验关系式。　　1、空气（或其它气体）由风机经流量计送入比热容仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。　　气体流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电加热器的电压调节。　　2、该比热容仪可测量300℃以下气体的定压比热容　　1、按图1所示接好电源线和测量仪表。　　经指导教师认可后接通电源，将选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。　　2、小心取下流量计上的温度计。　　开动风机，调节流阀，使流量保持在预定值附近，测出流量计出口处的干球温度ta和湿球温度tw。　　3、将温度计入回原位，调节流量，使它保持在预定值附近。　　调节电压，开始加热（加热功率的大小取决于气体流量和气流进出口温度

5、差，可依据关系式Q=12Δt/τ进行估算，式中Q为加热功率，W；Δt为比热容仪本体进出口温度差，℃；τ为每流过10升空气所需要的时间，S）。　　4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟内无变化或有微小变化，即可视为稳定），即可采集实验数据，需采集的数据有　　（1）每10升气体通过流量计时所需的时间τ（S）；　　（2）比热容仪进口温度t1与出口温度t2（℃）；　　（3）当时大气压力B（mmHg）和流量计出口处的表压力Δh（mmH2O）；　　（4）电加热器的电压U（V）和电流I（A）。　　5、改变电压，使出口温度改变并达到新的预定值，重复步骤4，在允许的时间内可多做几次实验。　　将上述实验数

6、据填入所列的原始数据表中。　　1、根据流量计出口处空气的干球温度ta和湿球温度tw，在干湿球温度计上读出空气的相对湿度Ф，再从湿空气的焓湿图上查出湿空气的含湿量d（g水蒸汽/kg干空气），计算出水蒸汽的容积成分rw622/drw?　　2、电加热器消耗的功率可由电压和电流的乘积计算。　　3、干空气流量为VPM622/1d?)15.273()6.13/)(1(10645.4/)15.273(287/?01.032.133)6.13/)(1(3???????????????awawagRRthBrskgthBrTR?　　4、水蒸汽流量为VPM)15.273()6.13/(10889.2/)15

7、.273(5.461/?01.032.133)6.13/)(1(3??????????????aawathBskgthBrTR?　　5、水蒸汽吸热量为2MQww??)](0002443.0)(884.1[w/)0004886.0844.1(2122121ttttMskJdtt????　　6、干空气吸热量为?wpQQQ??　　1、简述实验原理，简介实验装置和测量系统并画出简图。　　2、报告中要有实验原始数据记录表，计算过程及计算结果。