热工流体实验总结

热工流体实验总结
热工流体实验总结

热工流体实验总结

在为期八周的实验中,共做了八个实验,包括静水压强、能量方程、不可压缩流体定常流动量定理、文丘里流量计四个流体实验,以及空气比定压热容的测定、颗粒状材料导热系数测定、中温辐射时物体黑度测试、自然对流换热四个热工实验。

针对此次实验做了如下总结与反思:

1)流体实验

对于流体实验,老师采取让我们自行研究的教学方式,刚开始有些许不适应,但后来发现这样的方法能大大加深我对实验原理的理解、对实验装置的认识。

例如在第一个实验“文丘里流量计”中,开始完全不明白实验装置的各部分是什么作用,随着自己的“胡乱”摸索以及伙伴们的讨论,大家都渐渐拨开了云雾,在本次实验中第一次接触体积法测流量,这一方法对组员间的默契程度要求很高,实验结果表明文丘里流量计测流量的精度要高于体积法测得的流量,这才开始真正理解文丘里流量计的作用所在。在本实验中对于测管液面读数不为零时的排除方法还有些不明白。

在随后的三个实验中渐渐孰能生巧起来,尽管每个实验都不同,但有了上次的经验,探究的速度也越来越快。例如在“不可压缩流体定常流动量定理”试验中,用水位调节器控制水位,拉开变量的间距就是根据经验考虑到的。

在之前也做过许多类型的实验,而在这次流体试验中,最大的感触就自己探究的实验方法,真正意义上体会到了理论与实际的不同,例如在“静水压强”实验中,真正了解了p0<0、=0、>0的调节方法,也加深了对等压面的理解。

2)热工实验

对于热工实验,老师先让预习再进一步讲解,每次老师讲解完都会发现自己预习达到的层面很浅,有很多原理的部分认识的不到位。

通过四个实验发现,热工比起流体而言,理论和实际似乎相差更多,有许多量是不易测得的,需要通过间接的测量、计算或查表的方法取得。例如:“空气比定压热容”实验中,湿空气的吸热量数值为电热器的消耗功率,空气中水蒸气容积成分的确定是通过空气的相对湿度查焓湿图的含湿量再计算所得。

热工实验原理较为复杂,有很多地方需要假设成理想状态才能进行试验,例如“中温辐

射时物体黑度测试”实验中,必须假设:物体b为理想黑体且h a=h b,才能使用比较法测物体a的黑度。

热工实验最大的特点就是实验装置必须达到热平衡状态,才能得到误差较小的实验数据,例如“颗粒状材料导热系数测定”实验,该实验装置至少预热四小时才能达到平衡状态。此次热工实验还学习到了干湿球温度计的使用、热电偶温度计的原理及热电偶分度表的查取。

总的来说,热工实验的实验步骤相对流体实验较为简单一些,但实验原理却复杂得多,有许多地方还理解的不够透彻,需要进一步的学习以加深理解。

热工过程控制实验报告——姜栽沙

热工过程控制工程 实验报告 专业班级:新能源1402班 学生姓名:姜栽沙 学号:1004140220 中南大学能源学院 2017年1月

实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用 组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的 通过实验了解几种控制系统(基于智能仪表、基于计算机)的组成、工作原理、控制过程特点;了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点,熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能,如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。 二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象:SK-1-9型管状电阻炉一台;测温热电偶一支(K型)。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀)一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉(含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口)一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。 三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统(液位、流量、压力) 被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度 操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动:环境温度变化,电压值,电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图

4、控制系统中所用的仪表名称、型号(检测仪表、控制器、执行器、显示仪表)。 检测仪表:CST4001-6H电阻炉检定炉 控制器:AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器 执行器:THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀) 显示仪表:计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯?有哪几种方式? 智能仪表与计算机通讯一般有三种方式,分别为USB接口,485接口,232接口,通过这些接口进行信号传输,计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件? 组态软件是指对系统的各种资源进行配置,达到系统按照预定设置,自动执行特定任务,满足使用者要求的目的的应用软件。 四、MCGS组态界面 提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图(共6个图),包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。

热工测试课后练习答案

热工测试作业 第一章 1-1、测量方法有哪几类,直接测量与间接测量的主要区别是什么?(P1-2) 答:测量的方法有:1、直接测量;2、间接测量;3、组合测量。 直接测量与间接测量的主要区别是直接测量中被测量的数值可以直接从测量仪器上读得,而间接测量种被测量的数值不能直接从测量仪器上读得,需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量,然后经过运算得到被测量的数值。 1-2、简述测量仪器的组成与各组成部分的作用。(P3-4) 答:测量仪器由感受器、中间器和效用件三个部分组成。 1、感受器或传感器:直接与被测对象发生联系(但不一定直接接触),感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号; 2、中间器或传递件:最简单的中间件是单纯起“传递”作用的元件,它将传感器的输出信号原封不动地传递给效用件; 3、效用件或显示元件:把被测量信号显示出来,按显示原理与方法的不同,又可分模拟显示和数字显示两种。 1-3、测量仪器的主要性能指标及各项指标的含义是什么?(P5-6) 答:测量仪器的主要性能指标有:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。 1、精确度:表示测量结果与真值一致的程度,它是系统误差与随机误差的综合反映; 2、恒定度:仪器多次重复测试时,其指示值的稳定程度,通常以读数的变差来表示; 3、灵敏度:以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例来表示。 4、灵敏度阻滞:又称感量,是以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。 5、指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间。 1-4、说明计算机测控系统基本组成部分及其功能。(P6-7) 答:计算机测控系统基本组成部分有:传感器、信号调理器、多路转换开关、模/数(A/D)和数/模(D/A)转换及微机。 1、信号调理器:完成由传感器输出信号的放大、整形、滤波等,以保证传感器输出信号成为A/D转换器能接受的信号; 2、实现多路信号测量,并由它完成轮流切换被测量与模/数转换器的连接; 3、采样保持器:保证采样信号在A/D转换过程中不发生变化以提高测量精度; 4、A/D转换器:将输入的模拟信号换成计算机能接受的数字信号; 5、D/A转换器:将输入的数字信号换成计算机能接受的模拟信号。 1-5、试述现代测试技术及仪器的发展方向。(P6、P9) 答:计算机、微电子等技术迅速发展,推动了测试技术的进步,相继出现了智能测试仪、总线仪器、PC仪器、虚拟仪器、网络化仪器等微机化仪器及自动化测试系统。随着计算机网络技术、多媒体技术、分布式技术等手段的迅速发展,测试技术与计算机相结合已成为当前测试技术的主流,测试技术的虚拟化和网络化的时代已经不远了。 第二章 2-1、试述测量仪器的动态特性的含意和主要研究内容,它在瞬变参数测量中的重要意义。(P11、P16) 答:测量仪器或测量系统的动态特性的分析就是研究动态测量时所产生的动态误差,它主要用以描述在动态测量过程中输入量与输出量之间的关系,或是反映系统对于随机时间变化的输入量响应特性。从而能够选择合适的测量系统并于所测参数相匹配,使测量的动态误差限制在试验要求的允许范围内,这便是动态测量技术中的重要研究课题。在瞬变参数动态测量中,要求通过测量系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息,而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。

热工与流体力学复习题

一、单项选择题 1.下列参数中,与热力过程有关的是_____。 A.温度 B.热量C.压力 D.比容 2.若物体内分子的热运动愈剧烈,则愈高。 A.压力 B.温度 C.比容 D.功 3,摄氏零度等于华氏度。 A.32 B.36 C.33.5 D.35 4.满足q=Δu关系的热力过程是。 A.任意气体任意过程 B.任意气体定容过程 C.理想气体等压过程 D.理想气体可逆过程 5.卡诺循环由两个和两个过程组成。 A.等压/定容 B.等温/绝热 C.等压/绝热 D.等温/定容 6.准静态过程是一个过程。 A.可逆 B.内部可逆 C.外部可逆 D.内外均可逆 7.热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡 A.质量/压力 B.温度/质量 C.压力/质量D.温度/压力 8.从绝对真空算起的压力为。

A.表压力B.绝对压力C.真空度D.标准压力 9.封闭系统是指的系统。 A.与外界没有物质交换 B.与外界没有热量交换 C.与外界既没有物质交换也没有热量交换 D.与外界没有功交换 10.dq=du+pd的适用范围是。 A.理想工质、可逆过程 B.任意工质、可逆过程 C.理想工质、任意过程 D.任意工质、任意过程 11.蒸汽压缩制冷循环用“干压”代替“湿压”的主要目的是。 A. 降低压缩机功耗 B. 避免压缩机产生液击现象 C. 提高制冷系数 D. 使制冷设备简单 12.逆卡诺循环是在哪一个过程向外界放热。 A.定温过程 B.绝热膨胀过程C.B与D D.绝热压缩过程13.要确定未饱和水的参数,除了知道其压力外,还必须知

道其。 A.温度B.温升C.干度D.过热度 14.在水蒸气的p-v图中,零度水线左侧的区域称为。A.过冷水状态区 B.湿蒸汽状态区C.过热蒸汽状态区 D.固体状态区15.某温度和压力下的过热蒸汽,其压力其温度下的饱和压力,其温度其压力下的饱和温度。 A.大于/大于 B.大于/小于 C.小于/大于D.小于/小于 16.当喷管流道截面积从大变小又从小变大时,气体的流速。A.增大B.减小C.不变D.不一定 17.活塞式压缩机多变压缩时的耗功定温压缩时的耗功。A.大于B.等于C.小于D.无法确定 18.对于二维稳态温度场,其温度场可表示为。 A.t=f(x,y,z,τ) B.t=f(x,y,z ) C.t=f(x,y,τ) D.t=f(x,y) 19.热流方向与温度梯度的方向。 A,相同B,相反C,交叉D,垂直

现代热工测试技术复习题

现代热工测试技术复习题-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

现代热工测试技术复习题 一. 单选题 1. 有一热电阻为一次元件的测温仪表.其示值比实际值偏低或指示不稳定,可能原因() A.接线盒的接线端处有尘土或铁屑 B.电阻元件电阻丝断 C.电阻元件的连接导线短路 D.电阻元件的连接导线断路 2.造成测压仪表静态变差的因素是() A.弹性模量 B.弹性迟滞 C.材料的泊松比 D.温度特性 3.请指出下列误差属于系统误差的是() A.测量系统突发故障造成的误差 B.读书错误造成的误差 C.电子电位差计滑线电阻的磨损造成的误差 D.仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差 4.用光学温度计测量物体温度,其示值() A.不受测量距离的影响 B.是被测物体的亮度温度 C.不受被测物体表面光谱发射率的影响 D.不受反射光影响 5.仪表的灵敏度越高则() A.测量精度越高 B.测量精度越低 C.测量精度不确定 D.仪表的线性度越好 6.表征仪表读书精密性的指标是() A.灵敏度 B.线性度 C.分辨率 D.准确度 7.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是() A.金属材料的密度盐碱对测温越有利 B.金属材料的强度越高对测温越有利 C.金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D.金属纯度越高对测温越有利 8.热电阻测温采用“三线制”接法其目的在于() A.使回路电阻为定值 B.获得线性刻度 C.消除连接导线电阻造成附加误差 D.使工作电流为定值 9.标准节流件的直径比β越小,则()

A.流量测量越准确 B.流量的压力损失越小 C.要求水平直管段越长 D.流量的压力损失越小 10.涡流流量输出______信号 ( ) A.模拟 B.数字 C.电流 D.电压 11. 将被测压差差换成电信号的设备是() A.平衡容器 B.脉冲管路 C.压差变送器 D.显示器 12.过失误差处理方法通常为() A.示值修正法 B.直接别除法 C.参数校正法 D.不处理 13.欲用多根热电偶测量某房间内平均温度,一般采用什么的热电偶布置方式() A.并联 B.反接 C.串联 D.以上都不对 14.下列关于热电偶均质导体定律下列说法错误的() A.热电极必须采用均质材料 B.只能用两种不同材料的均质导体构成热电偶 C.热电势与热电极温度分布无关 D.热电势与热电极的截面积有关 15.热力学温度的符号是() A.K B.T C.t D.℃ 16.准确度最高的热电偶是 ( ) A.S型 B.K型 C.J型 D.E型 17.现有以下几种测温装置,在测汽轮机轴瓦温度时,最好选用 () A镍铬一镍硅热电偶 B.充气压力式温度计 C.铂热电阻 D.铜—铜镍热电偶 18.有一铂铑10一铂热电偶,设其E(300℃,500℃)为X,E (500℃,250℃)为) Y , E (250℃,0℃)为z,则 ( ) A.X=Y=z B.X=Y≠z C. X≠Y≠z D.X≠Y=z 19.被测量为脉动压力时,所选压力表的量程应为被测量值的 ( )

热工测试技术总复习题

热工测试技术总复习题 第二章 1、何谓静态量、动态量?何谓稳态、暂态阶段?何谓动态特性?研究环节或系统的动态特性时常用何种信号作为“标准信号”?何谓“时域”、“频域”法? 2、写出测量环节或系统的数学模型并用“D算子”、“S变换”、“频率型”形式表示。 3、线性微分方程的解包括哪两部分?分别代表测量过程中哪两个阶段的情况?线性系统有哪两个重要性质? 4、写出线性系统的“D算子”型、“S”型、“频率型”形式的传递函数。传递函数的功能如何? 5、何谓系统或环节的频率特性?其中包含哪两种特性?为什么它能反映系统对动态信号响应的品质?如何利用传递函数来求得系统的频率特性? 6、对测量系统而言一般归结为几个变量?三者间相互的关系如何?对应测量的哪些过程? 7、写出0阶环节的方程。说明其输出量与输入量之间的关系。 8、写出一阶环节的微分方程并化为标准形式。它有几个动态特性参数?动态特性参数的影响及取值范围如何?写出其传递函数并分析频率特性。当输入信号为阶跃、正弦信号时系统的动态响应如何? 9、写出二阶环节的微分方程并化为标准形式。它有几个动态特性参数?动态特性参数的影响及取值范围如何?写出其传递函数并分析频率特性。当输入信号为阶跃、正弦信号时系统的动态响应如何? 第三章 1、何谓“压电”、“应变”、“压阻”效应?动态压力测量是如何利用这些效应? 2 、压电材料一般有几类?压电系数与温度的关系如何?画出压电式压力传感器的等效线路。该传感器对放大器有什么特殊要求?放大器有几种类型,各有何优缺点?为什么压电式压力传感器测量系统不适合测量静态压力?为保证测量精度,对测量回路的时间常数有何要求? 3、电阻应变式压力传感器有哪两个基本组成部分?各自的功能是什么?有几种基本结构形式?电阻变化与应变的关系如何? 4、压阻式与应变式压力传感器测量压力的物理效应有何联系,有何区别?为什么压阻式压力传感器灵敏度高、动态响应好?其主要不足之处是什么? 5、何谓容腔效应?它属于什么环节?为了准确测量脉动压力,对容腔采用何种措施?为从根本上消除容腔效应的影响采用何种测压方式? 6、压力测量有几种方法? 第四章 1、温度及温度场测量的方法有几种?各有什么特点和使用场所? 2、接触式测温存在几大主要误差?产生的主要原因是什么?其中那些是共性误差?那些是个性误差?什么情况下可以忽略?什么情况下不可忽略? 3、简述热电偶测温的基本定律。能画出热电偶测温系统及冰点补偿线路图。 4、导出温度计的传热微分方程。并指出各项的物理意义。试举三种以上减少或修正“导热”、“辐射”、“速度”、“动态”误差的措施或方法。 5、简述“静温”、“动温”、“总温”、“有效温度”、“绝热壁温”的概念。在低速气流、高速气流温度测量时它们之间的关系如何? 6、说明复温系数的定义及其物理意义。为什么给温度计加滞止罩能减小速度误差? 7、说明折射率的定义。为什么可将它与气体的温度、密度、浓度联系起来?

散热器热工性能实验报告 (1)

实验二 散热器性能实验 班级: 姓名: 学号: 一、实验目的 1、通过实验了解散热器热工性能测定方法及低温水散热器热工实验装置的结构。 2、测定散热器的散热量Q ,计算分析散热器的散热量与热媒流量G 和温差T 的关系。 二、 实验装置 1.水位指示管 2.左散热器 3. 左转子流量计 4. 水泵开关及加热开关组 5. 温度压差巡检仪 6.温度控制仪表 7. 右转子流量计 8. 上水调节阀 9.右散热器 10. 压差传感器 11.温度测点T1、T2、T3、T4 图1散热器性能实验装置示意图 三、实验原理 本实验的实验原理是在稳定的条件下测定出散热器的散热量: Q=GC P (t g -t h ) [kJ/h] 式中:G ——热媒流量, kg/h ; C P ——水的比热, kJ/Kg.℃; t g 、t h ——供回水温度, ℃。 散热片共两组:一组散热面积为:1m 2 二组散热面积为:0.975 m 2 上式计算所得散热量除以3.6即可换算成[W]。 低位水箱内的水由循环水泵打入高位水箱,被电加热器加热,并由温控器控制其温度在某一固定温度波动范围,由管道通过转子流量计流入散热器中,经其传热将一部分热量散入房间,降低温度后的回水流入低位水箱。流量计计量出流经每个散热器在温度为t g 时的体积流量。循环泵打入高位水箱的水量大于散热器回路所需的流量时,多余的水量经溢流管流回低位水箱。

四、实验步骤 1、测量散热器面积。 2、系统充水,注意充水的同时要排除系统内的空气。 3、打开总开关,启动循环水泵,使水正常循环。 4、将温控器调到所需温度(热媒温度)。打开电加热器开关,加热系统循环水。 5、根据散热量的大小调节每个流量计入口处的阀门,使之流量、温差达到一个相对稳定的值,如不稳定则须找出原因,系统内有气应及时排除,否则实验结果不准确。 6、系统稳定后进行记录并开始测定: 当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后,即可进行测定。散热器供回水温度 t g 与t h 及室内温度t均采用pt100.1热电阻作传感器,配数显巡检测试仪直接测量, 流量用转子流量计测量。温度和流量均为每10分钟测读一次。 G t =L/1000=L·10-3 m3/h 式中:L——转子流量计读值; l/h; G t ——温度为t g 时水的体积流量;m3/h G=G t ·ρ t (kg/h) 式中:G——热媒流量,(kg/h); ρt——温度为t g时的水的密度,(kg/ m3)。 7、改变工况进行实验: a、改变供回水温度,保持水量不变。 b、改变流量,保持散热器平均温度不变。 即保持 2h g p t t t + =恒定8、求散热器的传热系数K 根据Q=KA(t p -t ) 其中:Q——为散热器的散热量,W K——散热器的传热系数,W/m2.℃ A ——散热器的面积,一种为0.975 m2,另一种为1 m2 t p ——供回水平均温度,℃ t ——室内温度,℃ 9、实验测定完毕: a、关闭电加热器; b、停止运行循环水泵; c、检查水、电等有无异常现象,整理测试仪器。 五、注意事项 1、测温点应加入少量机油,以保持温度稳定; 2、上水箱内的电热管应淹没在水面下时,才能打开,本实验台有自控装置;但亦应经常检查。

最新 热工学与流体力学试卷答案

《热工学与流体力学》课程第 1 页 共 4 页 课程考试试卷 课程名称:热工学与流体力学 考核方式: 一、填空题:(每空格1分,共20分) 1.水蒸汽在T-S 图和P-V 图上可分为三个区,即___________区,___________ 区和 ___________ 区。 2.一般情况下,液体的对流放热系数比气体的___________,同一种液体,强迫流动放热比自由流动放热___________。 3.水蒸汽凝结放热时,其温度___________,主要是通过蒸汽凝结放出___________而传递热量的。 4.管道外部加保温层使管道对外界的热阻___________,传递的热量__________。 5.炉受热面外表面积灰或结渣,会使管内介质与烟气热交换时的热量___________,因为灰渣的___________小。 6.根据传热方程式,减小___________,增大___________,增大___________,均可以增强传热。 7.相同参数下,回热循环与朗肯循环相比,汽耗率__________________,给水温度___________,循环热效率___________,蒸汽在汽轮机内作功___________。 8. ___________压力小于___________大气压力的那部分数值称为真空。 二、选择题(每小题3分,共30分) 1、同一种流体强迫对流换热比自由流动换热( )。 A 、不强烈; B 、相等; C 、强烈; D 、小。 2、热导率大的物体,导热能力( ) A.大; B.小; C.不发生变化。 3.流体流动时引起能量损失的主要原因是( ) A 、流体的压缩性 B 、流体的膨胀性 C 、流体的粘滞性 4.朗肯循环是由( )组成的。 A 、两个等温过程,两个绝热过程 B 、两个等压过程,两个绝热过程 C 、两个等压过程,两个等温过程 D 、两个等容过程,两个等温过程。 5.省煤器管外是( )。 A.沸腾换热; B.凝结换热; C.水强制流动对流换热; D.烟气强制流动对流换热 6.下列几种对流换热系数的大小顺序排列正确的是:( )。 A.α水强制>α空气强制>α空气自然>α水沸腾; B.α水沸腾>α空气强制>α水强制>α空气自然; C.α水沸腾>α水强制>α空气强制>α空气自然。 7.当物体的热力学温度升高一倍时,其辐射能力将增大到原来的( )倍: A.四倍; B.八倍; C.十六倍。 8.在锅炉中,烟气以对流换热为主的部位是( )。 A.炉膛; B.水平烟道; C.垂直烟道 9.稳定流动时,A 断面直径是B 断面的2 倍,B 断面的流速是A 断面流速( )倍。 A.1; B.2; C.3; D.4。 10.当管排数相同时,下列哪种管束排列方式的凝结换热系数最大:( ) A 、叉排; B 、顺排; C 、辐向排列; D 、无法判断 考生注意: 1.学号、姓名、专业班级等应填写准确。 2.考试作弊者,责令停考,考生签名,成绩作废

热工基础报告

热工基础在工业中的应用 姓名: 学号: 班级:

目录 一:热工基础的发展历史 (1) 1、热力学发展 (1) 2、传热学发展 (1) 二、工业中的应用概述 (3) 1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用 (3) 2、在机械高新技术领域中的应用 (3) 三、真空井式退火炉 (5) 型号简介 (5) 结构简介 (5)

一:热工基础的发展历史3 1、热力学发展 古代人类早就学会了取火和用火,不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末,人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下,人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709~1714年华氏温标和1742~1745年摄氏温标的建立,才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术,为科学地观测热现象提供了测试手段,使热学走上了近代实验科学的道路。 1798年,朗福德观察到用钻头钻炮筒时,消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年,英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化,这显然无法由“热质说”得到解释。1842年,迈尔提出了能量守恒理论,认定热是能的一种形式,可与机械能互相转化,并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。 英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念,1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年,焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。 热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年,法国人卡诺提出著名的卡诺定理,指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限,这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响,他的证明方法还有错误。1848年,英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年,德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律,并在此基础上重新证明了卡诺定理。 1850~1854年,克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认,对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论,正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学,它成为研究热机工作原理的理论基础,使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。 与此同时,在应用热力学理论研究物质性质的过程中,还发展了热力学的数学理论,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律。1906年,德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理;1912年,这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。 二十世纪初以来,对超高压、超高温水蒸汽等物性,和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。

流体静力学+热工1003+14+

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告 实验日期:2012年3月14日成绩: 班级:热工10-3班学号:10123314 姓名:张有福教师:王连英 同组者:毛欢、白申杰 实验一、流体静力学实验 一、实验目的:填空 1.掌握用液式测压计测量流体静压强的技能; 2.验证不可压缩流体静力学基本方程,加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解; 3. 观察真空度(负压)的产生过程,进一步加深对真空度的理解; 4.测定油的相对密度; 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验的装置如图所示。 1.测压管; 2.带标尺的测压管; 3.连通管; 4.通气阀; 5.加压打气球; 6.真空测压管; 7.截止阀;8. U形测压管;9.油柱; 10. 水柱;11.减压放水阀 图1-1-1 流体静力学实验装置图

2、说明 1.所有测管液面标高均以标尺(测压管2) 零读数为基准; 2.仪器铭牌所注B ?、C ?、D ?系测点B 、C 、D 标高;若同时取标尺零点作为静力 学基本方程的基准,则B ?、C ?、D ?亦为B z 、C z 、D z ; 3.本仪器中所有阀门旋柄均顺 管轴线为开。 三、实验原理 在横线上正确写出以下公式 1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一: const p z =+ γ (1-1-1a ) 形式之二: h p p γ+=0 (1-1b ) 式中 z ——被测点在基准面以上的位置高度; p ——被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; 0p ——水箱中液面的表面压强; γ——液体重度; h ——被测点的液体深度。 2. 油密度测量原理 当U 型管中水面与油水界面齐平(图1-1-2),取其顶面为等压面,有 01w 1o p h H γγ== (1-1-2) 另当U 型管中水面和油面齐平(图1-1-3),取其油水界面为等压面,则有 02w o p H H γγ+= 即 02w 2o w p h H H γγγ=-=- (1-1-3)

试卷2_热工测试技术

热工测试技术试题(2) 本试题分两部分,第一部分为选择题,1页至4页,第二部分为非选择题,5页至9页,共9页;选择题30分,非选择题70分,满分100分,考试时间150分钟。 第一部分,选择题 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.表征仪表读数精密性的指标是() A.灵敏度B.线性度C.分辨率D.准确度2.对于与热电偶配套的动圈表,下列叙述正确的是() A.对于标准化热电偶,动圈表是通用的 B.动圈表必须与其相同型号的热电偶相配 C.动圈表的量程一般不能调整 D.动圈表测量的起始湿度为0°C 3.配热电阻的电子平衡电桥的测量线路中要求每根导线电阻阻值为()A.2.5ΩB.5ΩC.10ΩD.15Ω4.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是() A.金属材料的密度盐碱对测温越有利 B.金属材料的强度超高对测温越有利 C.金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D.金属纯度越高对测温越有利 5.在热力试验中,常用来测量微小正压、负压的差压的压力计是()A.U型管压力计B.单管式压力计C.斜管式压力计D.弹性式压力计6.扩散硅压力变送器测量线路中,电阻R f是电路的负反馈电阻,其作用是() A.进一步减小非线性误差B.获得变顺的线性输出C.调整仪表的满刻度输出D.利于环境湿度的补偿

7.标准节流件的直径比β越小,则() A.流量测量越准确B.流体的压力损失越小C.要求水平直管段越长D.流体的压力损失越大8.涡轮流量计输出___________信号() A.模拟B.数字C.电流D.电压9.将被测差压转换成电信号的设备是() A.平衡容器B.脉冲管路C.差压变送器D.显示器10.当高频涡流传感器靠近铁磁物体时() A.线圈的振荡频率增加B.线圈的电阻减小C.线圈的电感增大D.线圈的电阻减小 二、多项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的五个选项中有二个至五个选项是符合题目要求的,请将正确选项前填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。 11.疏失误差处理方法有() A.格拉布斯准则B.参数校正法C.信号补偿法D.莱伊特准则E.示值修正12.下列关于热电偶热电势叙述正确的是() A.热电势EAB(T,T0)是温度函数之差 B.热电势EAB(T,T0)是温度差的函数 C.接触电动势EAB(T,T0)大于温差电动势EA(T,T0) D.接触电动势EAB(T,T0)小于温差电动势EA(T,T0) E.热电势EAB(T,T0)是测量端温度的单值函数 13.热电阻进行数字温度处理的主要内容有() A.R/V电阻电压转换B.冷端温度自动补偿C.非线性校正 D.A/D转换E.标度变换 14.使用全辐射高温计时应注意下述事项() A.应考虑非全辐射体的影响B.不宜测量反射光很强物体 C.对D/L有一定的限制D.能够测量物体内部温度 E.不需考虑传感器的冷端温度补偿

对流传热实验实验报告

实验三 对流传热实验 一、实验目的 1.掌握套管对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解,应用线性回归法,确定关联式4.0Pr Re m A Nu =中常数A 、m 的值; 2.掌握对流传热系数i α随雷诺准数的变化规律; 3.掌握列管传热系数Ko 的测定方法。 二、实验原理 ㈠ 套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 ⒈ 对流传热系数i α的测定 在该传热实验中,冷水走内管,热水走外管。 对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定 i i i S t Q ??= α (1) 式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2?℃); Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2; t ?—内壁面与流体间的温差,℃。 t ?由下式确定: 2 2 1t t T t w +- =? (2) 式中:t 1,t 2 —冷流体的入口、出口温度,℃; T w —壁面平均温度,℃; 因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用t w 来表示。 管内换热面积: i i i L d S π= (3) 式中:d i —内管管内径,m ; L i —传热管测量段的实际长度,m 。

由热量衡算式: )(12t t Cp W Q m m i -= (4) 其中质量流量由下式求得: 3600 m m m V W ρ= (5) 式中:m V —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; m Cp —冷流体的定压比热,kJ / (kg ·℃); m ρ—冷流体的密度,kg /m 3。 m Cp 和m ρ可根据定性温度t m 查得,2 2 1t t t m +=为冷流体进出口平均温度。t 1,t 2, T w , m V 可采取一定的测量手段得到。 ⒉ 对流传热系数准数关联式的实验确定 流体在管内作强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为 n m A Nu Pr Re =. (6) 其中: i i i d Nu λα= , m m i m d u μρ=Re , m m m Cp λμ=Pr 物性数据m λ、m Cp 、m ρ、m μ可根据定性温度t m 查得。经过计算可知,对于管内被加热的空气,普兰特准数Pr 变化不大,可以认为是常数,则关联式的形式简化为: 4.0Pr Re m A Nu = (7) 这样通过实验确定不同流量下的Re 与Nu ,然后用线性回归方法确定A 和m 的值。 ㈡ 列管换热器传热系数的测定 管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,

热工测量考试题库

热工测量复习题 一、选择题 1.仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的(C )。 A.系统误差B.绝对误差C.允许误差D.相对误差 2.表征仪表读数精密性的指标是(C ) A.灵敏度B.线性度C.分辨率D.准确度 3.下列关于测量准确度、正确度和精密度,说法正确的是(A ) A.准确度高,正确度和精密度都一定高B.精密度高,准确度一定高 C.正确度高,准确度一定高D.三者没有关系 4.下列信号中不是热工信号的是(D )。 A.主汽温度高报警B.汽包水位低报警 C.炉膛压力低报警D.发电机跳闸 5.热工仪表的质量好坏通常用(B )等三项主要指标评定。 A.灵敏度、稳定性、时滞B.准确度、灵敏度、时滞 C.稳定性、准确性、快速性D.精确度、稳定性、时滞 6.一般来讲,仪表的灵敏度越(),测量范围越(),稳定性也越()。(D )A.高、小、好B.低、小、好C.低、小、差D.高、小、差 7.精度为0.5级的温度表,测量范围为50~800℃,该表的允许基本误差是(A )。 A.±3.75 B.±4 C.±4.25 D.±0.35 8.测量时环境温度的改变造成的误差属于(C )。 A.疏失误差B.随机误差 C.系统误差D.基本误差 9.热电偶补偿导线与热电偶连接点的温度,对热电偶热电势无影响,其依据是(C )。 A.均质定律B.中间导体定律 C.中间温度定律D.参考电极定律 10.用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表,补偿导线的长度对测量影响是:(A )A.补偿导线越长,测量误差越大B.补偿导线越长,测量误差越小 C.补偿导线越短,测量误差越大D.补偿导线的长短对测量误差无影响11.为使热电偶的热电势与被测温度间成单值函数关系,热电偶的冷端必须【C 】A.随热端温度上升B.随热端温度下降 C.恒定D.随所测温场而变化 12.有一压力测点,如被测量最大压力为10MPa,则所选压力表的量程应为(A )。 A.16MPa B.10MPa C.25Mpa D.20MPa 13.被测量为脉动压力时,所选压力表的量程应为被测量值的(C )。 A.1.5倍B.1倍 C.2倍D.1.25倍 14.压力表的使用范围一般在它量程的1/3-2/3处,如果低于1/3则(C )。 A.精度等级下降B.因压力过低而没指示

试卷6_热工测试技术-推荐下载

热工测试技术试卷及答案(6) 1.把四支K 型热电偶串联起来,测量四个热接点的平均温度,设四个热接 点的温度分别为200℃,300℃,1000℃,800℃,冷端温度都为0℃,用以K 型 热电性质分度的XCZ 一101仪表测量,外接电阻符合要求,问仪表指示在什么 温度值上?与实际平均温度误差为多少?原因何在? 2.某测量者采用铂铑10一铂热电偶测量某温度场的温度,并采用两根普 通铜导线将热电偶的输出延伸至仪表端,连接点的温度及显示仪表输入端的电 势如图所示。试计算被测温度场的温度。如果简单地用,查表来求 (t,0) E out E 得被测温度值,那么结果将会出现多大误 3.弹性式压力计通常有哪几种型式?试述它们的测压范围和使用注意事项。 4.应变式传感器如何消除(或减小)由温度变化而引起的误差? 5.涡街流量计的测量原理,与其它流量计相比它有哪些优点? 6.简述测功器工作应满足的基本要求,并说明电力测功器、水力测功器是如何 满足上述基本要求的? 7.A /D 转换器的输出有哪两种方法,应如何与CPIJ 连接?A /D 转换结果通常 是采用哪几种方法处理的? 8 从分析各种振动传感器动态特性中,说明几种典型测振传感器的测频范围。 9 试简述涡电流式振动位移传感器原理。 10.A /D 转换器的输出有哪两种方法,应如何与CPIJ 连接?A /D 转换结果通常 是采用哪几种方法处理的?

答案: 1.把四支K 型热电偶串联起来,测量四个热接点的平均温度,设四个热接 点的温度分别为200℃,300℃,1000℃,800℃,冷端温度都为0℃,用以K 型 热电性质分度的XCZ 一101仪表测量,外接电阻符合要求,问仪表指示在什么 温度值上?与实际平均温度误差为多少?原因何在? 热电偶为K 型,查镍铬-镍硅热电偶分度表 ()()mV E E E E E E /723.23277.33269.41207.12137.84 1 4 1 4321=+++=+++= t=570℃ 仪表指示在575℃ ()()575 800100030020041 4 1 4321=+++= +++=t t t t t 误差为5℃ 产生误差的原因是XCZ 一101仪表内存在热敏电阻和阻尼电阻所致。 2.某测量者采用铂铑10一铂热电偶测量某温度场的温度,并采用两根普 通铜导线将热电偶的输出延伸至仪表端,连接点的温度及显示仪表输入端的电 势如图所示。试计算被测温度场的温度。如果简单地用,查表来求 (t,0) E out E = 得被测温度值,那么结果将会出现多大误 如图所示,由于用铜导线热连接电偶和显示仪表的两个接点温度相同都为 0℃,所以铜导线的接入不会影响原来的电动势。

热工基础报告

热工基础在工业中的应用 姓名: 学号: 班级: 目录 一:热工基础的发展历史 (1) 1、热力学发展 (1) 2、传热学发展 (1) 二、工业中的应用概述 (3) 1、传热学在传统工业机械领域与农业机械领域中的应用 (3) 2、在机械高新技术领域中的应用 (3) 三、真空井式退火炉 (5) 型号简介 (5) 结构简介 (5) 一:热工基础的发展历史1 1、热力学发展 古代人类早就学会了取火与用火,不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末,人们还不能正确区分温度与热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下,人们误认为物体的温度高就是由于储存的“热质”数量多。1709~1714年华氏温标与1742~1745年摄氏温标的建立,才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术,为科学地观测热现象提供了测试手段,使热学走上了近代实验科学的道路。 1798年,朗福德观察到用钻头钻炮筒时,消耗机械功的结果使钻头与筒身都升温。1799年,英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化,这显然无法由“热质说”得到解释。1842年,迈尔提出了能量守恒理论,认定热就是能的一种形式,可与机械能互相转化,并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。

英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念,1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年,焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就就是以她的名字命名的。 热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年,法国人卡诺提出著名的卡诺定理,指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限,这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响,她的证明方法还有错误。1848年,英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年与1851年,德国的克劳修斯与开尔文先后提出了热力学第二定律,并在此基础上重新证明了卡诺定理。 1850~1854年,克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律与第二定律的确认,对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论,正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学,它成为研究热机工作原理的理论基础,使内燃机、汽轮机、燃气轮机与喷气推进机等相继取得迅速进展。 与此同时,在应用热力学理论研究物质性质的过程中,还发展了热力学的数学理论,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,研究了物质在相变、化学反应与溶液特性方面所遵循的各种规律。1906年,德国的能斯脱在观察低温现象与化学反应中发现热定理;1912年,这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。 二十世纪初以来,对超高压、超高温水蒸汽等物性,与极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。 2、传热学发展 传热学作为学科形成于19世纪。在热对流方面,英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时,提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式,不过它并没有揭示出对流换热的机理。 对流换热的真正发展就是19世纪末叶以后的事情。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论与1915年努塞尔的因次分析,为从理论与实验上正确理解与定量研究对流换热奠定了基础。1929年,施密特指出了传质与传热的类同之处。在热传导方面,法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果就是导热定律的最早表述。稍后,法国的傅里叶运用数理方法,更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。 热辐射方面的理论比较复杂。1860年,基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体,论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大,并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等,被后人称为基尔霍夫定律。 1878年,斯忒藩由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实,1884年又为玻耳兹曼在理论上所证明,称为斯忒藩-玻耳兹曼定律,俗称四次方定律。1900年,普朗克在研究空腔黑体辐射时,得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系,还论证了维恩提出的黑体能量分布的位移定律。 20世纪以前,传热学就是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪

热工课后题答案

习题及部分解答 第一篇工程热力学 第一章基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量: 答:压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量:答:体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密 度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水。 若水柱高mm 200,水银柱高mm 800,如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ,试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ?解:根据压力单位换算 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。若已知斜管倾角ο30=α ,压 力计中使用3 /8.0cm g =ρ的煤油,斜管液体长度mm L 200=,当地大气压力 MPa p b 1.0=,求烟气的绝对压力(用MPa 表示)解: 5.一容器被刚性壁分成两部分,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C 为压力表,读数为kPa 110,B 为真空表,读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=,求压力表A 的读数(用kPa 表示)kPa p gA 155= 6.试述按下列三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么。 (1).取水为系统; (2).取电阻丝、容器和水为系统; (3).取图中虚线内空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量,起读数为MPa 4.13;冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量,其读数为mmHg 706。若大气压力为MPa 098.0,试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力(用MPa 表示)MPa p MPa p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度mmHg p v 550=,大气压力MPa p b 098.0=,求容器内的绝对压力。若 大气压变为MPa p b 102.0=',求此时真空表上的读数为多少mmMPa ?MPa p MPa p v 8.579,0247.0='= 9.如果气压计压力为kPa 83,试完成以下计算: (1).绝对压力为11.0MPa 时的表压力; (2).真空计上的读数为kPa 70时气体的绝对压力; (3).绝对压力为kPa 50时的相应真空度(kPa ); (4).表压力为MPa 25.0时的绝对压力(kPa )。

相关文档
最新文档