热工基础实验指导书
热工基础实验指导书-完整版
机电与能源实验中心
能源与环境工程实验室
实验一、空气绝热指数的测定
一、实验目的
1.学习测量空气绝热指数的方法。 2.通过实验，培养运用热力学基本理论处理实际问题的能力。 3.通过实验，进一步加深对刚性容器充气、放气现象的认识。
二、实验原理
在热力学中，气体的定压比热容 c p 和定容比热容 cv 之比被定义为该气体的绝热指数， 并以 k 表示，即 k c p / cv 。 本实验利用定量气体在绝热膨胀过程和定容加热过程中的变化规律来测定空气绝热指 数 k 。该实验过程的 P－V 图，如图 1 所示。图中 A B 为绝热膨胀过程；B C 为定容加热过 程。因为 A B 为绝热过程，所以
三、实验设备
本实验的实验设备如图 2 所示。实验时，通过充气阀对刚性容器进行充气，至状态 A， 由 U 形管差压计测得状态 A 的表压 h A ( mmH2O )，如图 3 状态 A，我们选取容器内一分气体 作为研究对象，其体积为 VA，压力为 PA，温度为 TA，假设通过排气阀放气，使其压力与大气 压被力相平衡，恰好此时的气体膨胀至整个容器（体积为 VB） ，立即关闭排气阀，膨胀过程
所以，按照近似的方法， （5）式可简化为
k
hA / pa hA (h A hC ) /( p a hC ) h A hC
（6）
本实验装置即可以利用这个简化（近似）的计算公式测定空气绝热指数 k。
六、实验数据记录和整理
室温 ta ＝ 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ∑ki/10
4 a T3a Tf T1b T34 b 4 4 4 b T3b T f T1a T3a
（6）
当 b 为黑体时，ε b≈1， （6）式可写成：
201204 热工综合实验-实验指导书
《热工综合实验指导书》何涛编刘建华审机械工程实验教学中心目录实验一、气体定压比热的测定 (2)实验二、稳态平板法测定绝热材料导热系数 (7)实验三、强迫对流单管管外放热系数测定.............................................. (11)实验四、大容器沸腾换热系数测定 (18)实验五、换热器综合实验 (21)实验一气体定压比热的测定一、实验目的1.熟悉测定气体比热过程中测温、测压、测热量、测流量的方法。
2.了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
3.分析实验系统中产生误差的原因及减少误差的可能途径。
从而增加热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，以利于培养分析问题和解决问题的能力。
4.综合运用湿空气、定压比热等方面的知识，验证空气的定压比热在0—300℃温度条件下与温度近似呈线性关系，培养综合应用能力。
二、实验设备风机、LML—1型湿式气体流量计、秒表、比热仪本体、功率调节器、功率表、干湿球温度计、U型玻璃管压力计、水银气压计、玻璃管水银温度计、电源。
整套装置由风机、流量计、比热仪本体、电功率调节器及测量系统组成。
如图一示，为一开口系统。
比热仪本体如图二所示。
空气由风机经流量计送入比热仪本体，经过加热、均流、混流、测温后流出。
出口温度由输入电加热器的电压调节。
本装置可以测300℃以下气体的定压比热。
三、参数测量1. 用胶管将比热仪本体与流量计、节流阀、风机连通。
2. 连接功率表和调压器。
3. 选择合适的温度计插入混流网的凹槽中。
4. 接通电源，开动风机，调节流量达最大值。
5. 在加热器没工作的情况下，调节节流阀使流量保持每10升气体通过流量计所需时间在55～60秒之间。
6. 启动电热器开始工作，缓慢提高电压，使出口温度上升。
7. 待系统工况稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定）测量下列数据：每10升气体通过流量计所需时间（秒）；比热仪进口温度和出口温度；当场大气压；流量计出口处的气体表压；电热器的加热功率；8. 提高电热器功率，使出口温度上升，系统达到新的平衡后，重复步骤7的工作。
热工实验指导书集控、热动
热工学理论基础实验指导书（集控、热动专业）前言本实验指导书是为电厂集控运行专业及电厂热能动力装置专业开设的专业课程的实验教学指导。
通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解，并在实验的进行过程中锻炼基本的操作技能与动手能力。
本实验指导书由于编写时间、水平有限，难免会有疏漏谬误之处，热切期望实验指导老师与学生们能够提出宝贵的意见，谢谢。
实验要求及方法热工实验包括预习，讲解与实际操作，实验总结与考核等，为保证实验正常进行，应遵守如下规则：1.明确实验目的，端正学习态度，认真参加实际操作，并在指定岗位上进行实操，服从实验指导教师的指导。
2.注重操作技能，认真听取实验指导教师讲解，仔细观察示范操作，将理论联系实际。
3.掌握基本的专业技能，能严格按实验要求计算，整理实验数据，并认真完成实验报告。
4.注意节约实验材料，爱护设备，并应正确使用与妥善保管，因使用不当等原因造成设备损坏应照价赔偿。
5.遵守实验规则和安全操作规程，保持实验岗位的干净，整洁。
实验考核方式以实验的各项实际操作过程考核为主，结合实验报告及学习态度评定。
实验一：换热器综合实验一.实验目的1.熟悉换热器性能的测试方法；2.了解套管式换热器，螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别；3．加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识；二．实验装置；换热器性能测试试验，主要对应用较广得间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
1．热水流量调节阀 2.热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3.冷水流量计4.换热器进口压力表5.数显温度计6.琴键转换开关7.电压表8.电流表9.开关组10.冷水出口压力计11.冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀换热器性能试验的内容主要未测定换热器的总传热系数，对传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
热工实验指导书
实验一 燃烧热的测定一、实验目的1．学习煤的燃烧热的测定原理和测定方法，掌握绝热式热量计的使用方法。
2．掌握燃料实际燃烧温度的计算方法，并讨论燃料热值是否达到使用要求。
二、实验原理本实验用数字式全自动量热计测定不同煤样的燃烧热。
这是一种绝热式量热计，实验过程中外筒温度自动跟踪内筒温度，即内外筒在实验过程中“绝热”。
测量燃烧热所依据的基本原理是能量守恒定律。
样品在氧弹中燃烧放出的热，引火丝燃烧放出的热及氧气中少量氮气氧化成硝酸的生成热，全部被量热体系所吸收，其温度升高，测得了温度升高值，即可求出算该样品的燃烧热。
发热量：Gcqb h T h T KH Q f DT 43.1)]()[(1122----+=（1）式中：fDT Q ——被测试样的发热量G ——被测试样的重量（克） K ——热量计水当量（克） q ——引火线的燃烧热（卡/克） b ——实际消耗的引火线重量（g ） H ——1.000℃T 1、T 2——直接观察的内筒初始及终了平衡点温度（℃） h 1、h 2——温度为T 1、T 2时对温度计的校正C ——滴定洗弹液所消耗的1ml1/10N NaOH 溶液体积（ml ）三、实验步骤1. 精确称取燃料煤样1g ±0.1g 。
2．安装点火丝。
3．氧弹中加入10ml 蒸馏水，拧紧氧弹盖，放在充氧仪上充氧，充至压力2.8~3.0MPa ，并保持30秒钟。
4．内筒加水2100ml 左右，将氧弹放入内筒，水应淹没氧弹盖的顶面10~20mm.(注意每次用水量应一致，相差1g 以内)，观察氧弹的气密性，氧弹应无气泡漏出。
5．把氧弹放在内筒支架上，盖上顶盖。
6．按[测量]键，输入编号、样重，选择测定煤炭或生料，搅拌器形如搅拌，测试开始。
注意：液晶显示器显示内筒温度和试验时间，5min 后显示内筒温度t0和外筒温度tj ，并通电点火，仪器中“嘟嘟”报讯四声，开始重新记时。
如果点火一分钟后，温升小于0.05℃，则点火失败，仪器“嘟嘟”报警10声，显示点火失败试验终止。
热工基础实验指导书-流体力学实验
《热工基础》课程课程编号：438121实验指导书主撰人：李艳黎娇爨璋瑜审核人：刘海力物理与信息工程系热能与动力工程专业教研室二○一二年四月前言实验总体目标: 掌握热工基本知识、热工实验方法和热工实验技能适用专业年级: 热能与动力工程；第三学期、第四学期实验课时分配: 36学时序号实验项目要求类型每组人数实验学时1 常用热工仪表的使用必验证2 22 空气定压比热测定实验必验证 2 23 二氮化碳PVT关系研究实验必验证 2 24 喷管特性实验必综合 2 45 雷诺和伯努利方程综合实验必验证 2 26 孔口与管嘴流量系数实验必综合 2 27 文丘里流量计及孔板流量计测定实验必综合 2 28 稳态法导热系数测量实验必研究 2 29 恒热流准稳态平板法测定材料热物性必研究 2 210 中温法向辐射时物体黑度测定实验必综合 2 211 空气横掠圆柱体时局部换热系数的测定实验必研究 2 413 换热器综合实验必综合 2 414 热电偶校验必研究 2 4 15毕托管测速实验必综合 2 2实验5 雷偌和伯努利方程综合实验A 雷诺实验 一、实验目的1、观察流体在不同流动状态时流动质点的运动规律。
2、观察流体由层流变为紊流及由紊流变为层流的过渡过程。
3、测定液体（水）在圆管中流动的临界雷诺数即下临界雷诺数，学会其测定的方法。
二、实验设备及要求本实验主要使用设备为：LBZ-1雷偌和伯努利方程综合实验台。
实验装置如图5-1所示。
放气阀回水管水箱及水泵调节器颜色罐恒定水箱测压板调节阀佰努力管雷诺管供水调节阀图1雷偌和伯努利方程综合实验装置示意图三、实验原理流体在管道中流动，有层流和紊流两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
在实验过程中，保持水箱的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出水阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速V ，微启红颜色水阀门，这时红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
热工实验指导书
热工实验指导书篇一：热工实验指导书(正文)实验一二氧化碳p、v、t关系的测定一、实验目的1．学习在准平衡状态下，测定气体三个基本状态参数关系的方法。
2．观察在临界状态附近汽液两相互变的现象，测定co2的临界参数。
3．掌握活塞式压力计及恒温器等仪表的使用方法。
二、实验原理在准平衡状态下，气体的绝对压力p、比容v和绝对温度t之间存在某种确定关系，即状态方程f(p,v,t)?0理想气体的状态方程具有最简单的形式：pv=rt实际气体的状态方程比较复杂，目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来，虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映p、v、t之间关系的实际气体的状态方程。
因此，具体测定某种气体的p、v、t关系，并将实测结果描绘在平面的坐标图上形成状态图，乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。
因为在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系，所以具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值，本实验就是在保持绝对温度t不变的条件下进行的。
三、实验设备本实验装置所测定的气体介质是二氧化碳。
整套装置由试验台本体、测温仪表、活塞式压力计和恒温器四大部分所组成，其系统示意在图一中。
图一试验台系统图试验台本体的结构如图二所示。
图二试验台本体其中1—高压容器；2—玻璃杯；3—压力油；4—水银；5—填料压盖；6—密封填料；7—恒温水套；8—承压玻璃管；9—co2空间；10—温度计。
它的工作情况可简述而下：由活塞式压力计送来的压力油首先进入高压容器，然后通过高压容器和玻璃杯之间的空隙，使玻璃杯中水银表面上的压力加大，迫使水银进入预先灌有co2气体的承压玻璃管，使其中的co2气体受到压缩。
如果忽略中间环节的各种压力损失，可以认为co2气体所受到的压力即活塞式压力计所输出的压力油的压力，其数值可在活塞式压力计台架上的压力表中读出。
至于承压玻璃管中co2 气体的容积，则可由水银柱的高度间接测出（下面还将详细述及）。
《热工基础及设备A》实验指导书
《热工基础及设备A》实验指导书《热工基础及设备A》课程实验指导书目录1．煤的燃料热测定 (1)2．火焰温度测定 (4)3．稳态法测导热系数 (7)4．工业烟气的成分分析及漏风量的测定 (11)实验1 煤的燃烧热测定一、实验目的1、了解氧弹式量热计的结构和工作原理，掌握氧弹法测定媒的发热量的方法。
2．了解恒压反应热与恒容反应热的差别及相互关系。
二、实验原理煤的发热量是燃煤的一项重要质量指标，它是以恒温条件下单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量来表示的，单位为kJ/kg 或J/g 。
目前测定煤的发热量最常用的方法是氧弹法。
该法是把一定量的媒样放在充有高压纯氧的密闭弹筒（即氧弹）中完全燃烧，并使煤燃烧放出的热量通过弹筒传递给水及仪器系统，再根据水温的变化计算出煤的发热量。
用氧弹法测得的媒的发热量称为弹筒发热量。
事实上，试样完全燃烧放出的热量不仅被水吸收，亦被弹筒本身、内筒、搅拌器和温度计等实验装置吸收，故上述实验装置统称为量热系统。
该量热系统本身具有的热容量（亦称水当量），事先已用已知标准发热量的物质（如苯甲酸）进行标定，作为仪器常数给出。
由于生产中可利用的是煤的低发热量，故将各种发热量的概念及换算关系简介如下：1. 弹筒发热量在密闭的弹筒中充高压纯氧至2.8~3.0MPa ，终了时燃烧产物为25℃，燃烧单位质量试样所产生的热量称为弹筒发热量，J/g, 记作Q DT 。
煤的燃烧产物为：CO 2、H 2SO 4、HNO 3、水和固态的灰分。
Q DT ＝GGT E d∑-Ｅ——仪器热容量，J/g ；在仪器使用前用基准物质（如苯甲酸等）进行标定得到。
ΔT ——修正后的温升，℃；∑G d ——添加物（如点火丝等）产生的总热量，Ｊ；Ｇ——煤试样质量，ｇ；２．恒容高位发热量弹筒发热量Q DT 减去稀硫酸和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸生成热即为恒容高位发热量J/g, 记作Q GT ．Ｖ。
实质上Q GT 。
V 等于在测定弹筒发热量相同条件下燃烧单位质量试样所产生的热量，不同的是燃烧产物中硫以二氧化硫状态、氮以游离状态存在。
热工基础实验指导书与实验报告(中英文版)
目录1.热工基础实验指导书 (2)2.热工基础实验报告 (26)热工基础实验指导书Thermodynamics and Heat transfer Basic Experiment Instructor（工程热力学实验） 实验一 气体定压比热容测定实验一、实验目的1、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。
二、实验原理由工程热力学所知，气体定压比热容的定义式为：p ThC )(0∂∂= （1） 在没有对外界作功的气体定压流动过程中，MdQ dh p =，此时气体的定压比热容可表示为：p p TQM C )(1∂∂=（2） 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定：)(1221t t M Q Cp t t pm -=（kJ/kg ℃） （3）式中：M ――气体的质量流量，kg/s ；Q p ――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t 1被加热至t 2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t 1加热到t 2的平均定压比热容则为：mt t pmBt A t t B A dt t t BtA C +=++=-+=⎰221122121（5）这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度t m =(t 1+t 2)/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t mi 下测出其定压比热容C pmi ，然后根据最小二乘法原理。
《热工学基础》实验教学大纲
《热工基础》实验教学大纲课程编号：课程名称：热工基础热工基础//pyrology 实验总学时数：2一、实验教学的目的和任务1.1.实验教学的目的实验教学的目的实验教学的目的本实验针对《热工学》课程，对该课程所学内容进一步巩固，培养学生的实际动手能力。
际动手能力。
2.2.实验教学的任务实验教学的任务实验教学的任务实验的目的是了解热传导及传热过程的物理现象和测量原理，掌握相关测试设备、仪器的使用方法。
设备、仪器的使用方法。
二、实验项目及学时分配序号实 验 项 目 名 称 实验学时 实验类型 开出要求 1球壁导热系数测定球壁导热系数测定 1 单项单项 必做必做 2 传热系数测定传热系数测定1 单项单项 必做必做三、每项实验的内容和要求1.1.球壁导热系数实验球壁导热系数实验球壁导热系数实验目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，本实验的目的是了解热传导现象的物理过程，学习用稳态法测量导体的导热系数；测量多孔性材料、量多孔性材料、保温材料、保温材料、保温材料、建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
掌握对热电掌握对热电偶的标定及使用。
偶的标定及使用。
2．传热系数的测定．传热系数的测定掌握对流传热系数α及总传热系数K 的测定方法；; 加深对对流传热系数α和总传热系数K的概念及影响因素的理解；掌握测定换热器传热系数k的实验原理。
了解实验装置，熟悉空气流速及管壁温度的测量的方法,掌握测量仪器仪表的使用方法。
四、实验改革与特色通过实验理论联系实际，提高学生对导热、对流、辐射、传热等知识点的认识，使其易于理解、加深和巩固课堂所学的知识，为后续课程的学习打下基础。
热工学实验指导书
《热工学》实验指导书高寿云编南京工业大学城建学院2011年10月5日实验一、气体定压比热测定实验气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。
实验中涉及温度、压力、热量(电功)、流量等基本量的测量；计算中用到比热及混合气体(湿空气)方面的基本知识。
本实验的目的是增加热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，以利于培养分析问题和解决问题的能力。
一、实验目的1)了解气体比热测定基本原理和构思。
2)熟悉本实验中的测温、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、实验装置1)整个装置由风机、流量计、比热仪本体、电功率调节及测量系统共四部分组成，如图一所示。
2)比热仪本体如图二所示。
其中1一进口温度计；2一多层杜瓦瓶；3一电热器；4一均流网；5一绝缘垫；6一旋流片；7一混流网；8一出口温度计。
3)空气(也可以是其它气体)由风机经流量计送人比热仪本体，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热器的电压调节。
4)该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。
三、测量与计算1)接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2)摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口空气的干球温度(ot)和湿球温度(w t)。
3)将温度计插回流量计，调节流量，使它保持在额定值附近。
逐渐提高电压，使出口温度升高至予计温度C可以根据下式予先估计所需电功率：τtE∆≈12。
式中W为电功率(瓦)；t∆为进出口温度差(℃)；τ为每流过10升空气所需时间(秒))。
4)待出口温度稳定后(出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定)，读出下列数据：每10升气体通过流量计所需时间(τ，秒)；比热仪进口温度(t1，℃)和出口温度(t。
，℃)；当时应大气压力(B，毫米汞柱)和流量计出口处的表压(h∆，毫米水柱)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验稳态平板法测定绝热材料导热系数实验
（非动力和核电专业类）
一、实验目的：
1. 巩固和深化温度导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数的实验方法和技能。
2. 测量实验材料的导热系数。
二、实验装置：
本实验用双试件平板法测定匀质试材的导热系数，实验装置图下图。
三、实验原理及方法：
1. 稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的实验方法，可以用来进行导热系数的测定，材料的导热系数与其温度的关系。
2. 实验材料的导热系数原理计算式：
3. 实验确定材料导热系数与温度的关系：
四、实验步骤：
1.将试件、加热器和水套等安装入位后，并在上面加压一定的重物，以使它们都能紧密接触。
2.联接和仔细检查个接线电路。
3.接通加热器电源，并调节到合适的电压，开始加温，适当调节主加热器电源、辅助加热器电源的电压，使其更快趋于稳定。
4.待温度基本稳定后，就可以每隔一段时间进行一次电功率W （或电压V 和电流I ）读数记录和温度测量，从而得到稳定的测试结果。
5.根据实验要求，进行多次工况的测试。
6.测试结束后，先切断加热器电源，并关闭跟踪器，经过10分钟左右后再关闭水泵（或停放自来水）。
五、实验报告内容要求或数据处理
1.已知数据：
试件外型尺寸：300*300MM ； 导热面积：200*200MM ；试件的厚度：15MM ； 试件最高加热温度≤80℃
2. 数据处理：
加热器热量：Q=W/2 试件的两面温差：ΔT=T 1-T 2
导热系数的实验计算式：
六、思考题： 1. 试分析影响实验精度的因素有那些？
2. 分析说明材料的导热系数和那些参数有关系？
()
212t t F Q -=δλ。