2011年热工学实践实验内容34解析
实验十 热工学实验
实验十渐缩(缩放)喷管内压力分布和流量测定一、实验目的1．验证并加深对喷管中的气流基本规律的理解，树立临界压力，临界流速，最大流量等喷管临界参数的概念，把理性认识和感性认识结合起来。
2．对喷管中气流的实际复杂过程有概略的了解。
3．通过渐缩喷管气流特性的观测，要明确：在渐缩喷管中压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量仍不能大于最大流量。
4．根据实验条件，计算喷管（最大）流量的理论值，并与实侧值进行对比。
二、实验设备本设备由2x型真空泵，PG－Ⅲ型喷管（见图10-1）和计算机（控制与显示设备）构成。
由于真空泵的抽吸，空气自吸气口2进入进气管1，流过孔板流量计3，流量的大小可以从U型管压差计4读出。
喷管5用有机玻璃制成，有渐缩、缩放两种型式（见图10-2、10-3），可根据实验要求，松开夹持法兰上的螺丝，向右推开进气管的三轮支架6，更换所需的喷管。
喷管各截面上的压力是由插在其中，外径0.2mm的测压探针连至可移动真空表8测得，探针的顶封死，中段开有测压小孔，摇动手轮——螺杆机构9，即可移动探针，从而改变测压小孔在喷管中的位置，实现对喷管不同截面的压力测量。
在喷管的排气管上装有背压真空表10，排气管的下方为真空罐12，起稳定背压的作用，背压的高低用调节阀11调节。
罐前的调节阀用作急速调节，罐后的调节阀作缓慢调节，为减少震动，真空罐与真空泵之间用软管13连接。
在实验中必须观测四个变量：（1）测压孔所在截面至喷管进口的距离x ；（2）气流在该截面上压力P ；（3）背压P b ；（4）流量m 。
这些变量除可分别用位移指针的位置、移动真空表，背压真空表及 U 形管压差计的读数来显示读出外，还可分别用位移电位器、负压传感器、压差传感器把它们转换为电信号，由计算机显示并绘出实验曲线。
位移电位器将在螺杆之旁，它实际上是一只滑杆变阻器。
负压传感器和压差传感器分别装在真空表和U 形管压差计附近，其内部结构为一直流电桥，压力和压差改变时将改变电桥中两臂的电阻，从而获得电桥的不平衡电压输出。
热的小实验报告
一、实验目的通过本次实验，了解热量传递的基本原理，观察不同物质的热传导性能，并掌握热的小实验操作方法。
二、实验原理热量传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
热量传递有三种方式：传导、对流和辐射。
本实验主要研究热传导现象。
热传导是指热量通过物体内部微观粒子的振动和碰撞而传递的过程。
根据傅里叶定律，热传导速率与物体温度梯度、导热系数和传热面积成正比。
三、实验器材1. 铝制圆筒（直径10cm，高15cm）2. 玻璃杯（直径10cm，高15cm）3. 水浴锅4. 温度计（量程0-100℃）5. 热源（如电热棒）6. 热电偶（用于测量温度）7. 数据采集器8. 计时器四、实验步骤1. 准备实验器材，将铝制圆筒放入水浴锅中，调节水温至室温。
2. 将玻璃杯放入铝制圆筒中，使杯底与筒底紧密接触。
3. 将温度计插入玻璃杯中，记录初始温度T1。
4. 打开热源，加热铝制圆筒，使水温逐渐升高。
5. 观察温度计示数，记录玻璃杯中的温度变化，每隔1分钟记录一次，共记录10分钟。
6. 关闭热源，继续观察温度计示数，记录玻璃杯中的温度变化，每隔1分钟记录一次，共记录10分钟。
7. 整理实验数据，绘制温度随时间变化的曲线。
五、实验结果与分析1. 实验数据如下：时间（分钟）温度（℃）0 T11 T22 T33 T44 T55 T66 T77 T88 T99 T1010 T112. 分析：根据实验数据，绘制温度随时间变化的曲线，观察曲线的变化趋势。
（1）在加热阶段，玻璃杯中的温度逐渐升高，说明热量通过铝制圆筒传递到玻璃杯中。
（2）在加热过程中，温度升高速度逐渐减慢，说明热传导速率随温度升高而减小。
（3）在停止加热后，玻璃杯中的温度逐渐降低，说明热量通过玻璃杯底部传递到水中。
（4）通过比较铝制圆筒和玻璃杯的温度变化，可以得出铝制圆筒的导热系数大于玻璃杯。
六、实验结论1. 本实验验证了热传导现象的存在，并观察到热量在物体内部传递的过程。
高速透平膨胀制冷机热力性能实验研究
(2)
其中：Q0—透平膨胀机制冷量(PT透平膨胀机 输出功率)，PC—空气压缩机耗功率，qm—工质质 量流量，cp—取值为1.005kJ/(kg.K)。由于公式中 温度是实际测量所得，所以公式中包含了摩擦损
失，流道损失以及温差引起的冷量损失等。由(1)
式中可以看到透平膨胀机出入口温差越大，膨胀机
制冷能力就越高。
根据能量平衡原理，得到功率平衡表达式
NC=ηmPT[12]，其中ηm为增压透平膨胀制冷机的机械 效率。透平膨胀机做功与空气压缩机耗功之差则是
损失在轴承上的功，1-ηm则是轴承损失功率。 在制冷循环中，透平膨胀机输出冷量与空气
压缩机所消耗的功之比称为制冷系数，即COP值，
如下公式(3):
升和透平膨胀机温降分别由20.5℃、28.7℃提高 61℃、62.2℃，由此可见，在提高转速的同时增加 了透平膨胀机的焓降与空气压缩机的功耗。同样， 如图4所示，流量也随着转速的提高而增加，当转 速从45000r/min提高到61874r/min时，空气压缩机 的压缩能力增加，流量从353m3/h增加到630m3/h。 焓降的提高以及制冷系统流量的增加，特别是在高 转速区更体现了制冷系统制冷能力的提高。
thermodynamic cycle
典型的空气制冷循环系统如图2所示，理想工 作过程包括等熵压缩、等压冷却、等熵膨胀及等压 吸热四个过程，压缩空气在膨胀机中绝热膨胀获得
低温气流实现制冷。具体工作流程是高压气源将高
压气体经管路输送到增压透平机内(压缩机)，气体
在空气压缩机中被绝热压缩至较高压力和较高温
图3 转速对空气压缩机和透平膨胀机出入口温差的影响 Fig.3 Temperature differences of compressor and turbo-
热工学实验报告
一、实验目的1. 熟悉热工学实验的基本原理和方法；2. 掌握实验仪器的使用和操作技巧；3. 培养严谨的实验态度和科学实验方法；4. 培养分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理热工学是研究热能与机械能之间相互转换的学科。
本实验主要研究热量传递和热力循环的原理。
实验中，我们将通过测量不同物质的热导率、比热容、热容量等参数，验证热工学基本原理。
三、实验仪器与材料1. 热导率测量仪2. 比热容测量仪3. 热容量测量仪4. 环境温度计5. 实验台6. 待测物质（如金属、木材等）7. 保温材料（如泡沫塑料、石棉等）8. 热电偶9. 电流表10. 电压表11. 电阻箱四、实验步骤1. 热导率测量（1）将待测物质放置在热导率测量仪上；（2）调整实验仪器的参数，确保测量准确；（3）读取测量结果，记录数据。
2. 比热容测量（1）将待测物质放置在比热容测量仪上；（2）调整实验仪器的参数，确保测量准确；（3）读取测量结果，记录数据。
3. 热容量测量（1）将待测物质放置在热容量测量仪上；（2）调整实验仪器的参数，确保测量准确；（3）读取测量结果，记录数据。
4. 热力循环实验（1）将待测物质放置在实验台上；（2）连接实验仪器，确保电路连接正确；（3）启动实验，观察并记录实验现象；（4）分析实验结果，得出结论。
五、实验结果与分析1. 热导率测量结果通过实验，我们得到了待测物质的热导率数据。
根据实验结果，我们可以分析物质的热导性能，为实际应用提供理论依据。
2. 比热容测量结果实验得到了待测物质的比热容数据。
根据实验结果，我们可以分析物质的热容性能，为实际应用提供理论依据。
3. 热容量测量结果实验得到了待测物质的热容量数据。
根据实验结果，我们可以分析物质的热容量性能，为实际应用提供理论依据。
4. 热力循环实验结果通过实验，我们观察到了待测物质在不同热力循环过程中的现象。
根据实验结果，我们可以分析热力循环过程中的能量转换规律，为实际应用提供理论依据。
热工实验技术实验报告
热工实验技术实验报告实验名称：热工实验技术实验目的：1. 理解热工实验技术的基本理论和方法。
2. 掌握热工实验的基本操作技能和数据处理方法。
3. 通过实验提高分析问题和解决问题的能力。
实验原理：热工实验技术是研究热能转换和传递过程的科学，涉及到热力学、流体力学、传热学等多个领域。
本实验通过测量和分析热工过程中的温度、压力、流量等参数，来验证热工理论，并通过实验数据来优化热工设备的设计和运行。
实验设备和材料：1. 温度计：用于测量实验过程中的温度。
2. 压力计：用于测量系统中的压力。
3. 流量计：用于测量流体的流量。
4. 热电偶：用于测量高温区域的温度。
5. 数据记录仪：用于记录实验数据。
6. 计算机：用于数据处理和分析。
实验步骤：1. 根据实验要求，搭建实验装置，包括热源、热交换器、测量设备等。
2. 检查所有设备是否正常工作，确保实验安全。
3. 开始实验，调节热源，使系统达到稳定状态。
4. 记录实验过程中的温度、压力、流量等数据。
5. 根据实验数据，绘制相关图表，分析热工过程的特性。
实验结果：通过本次实验，我们得到了以下结果：1. 在不同的热源功率下，系统的热效率变化情况。
2. 流体在热交换器中的传热特性，包括温度分布和传热系数。
3. 系统的压力损失和流量变化关系。
实验分析：根据实验结果，我们可以分析出：1. 热效率与热源功率的关系，以及如何通过调节热源功率来优化热效率。
2. 流体在热交换器中的传热过程，以及影响传热效率的因素。
3. 系统的压力损失与流量的关系，以及如何通过设计优化来降低压力损失。
实验结论：通过本次热工实验技术实验，我们验证了热工理论的正确性，并通过实验数据对热工过程进行了深入的分析。
实验结果表明，通过合理调节热源功率和优化热交换器的设计，可以有效提高系统的热效率和传热性能。
同时，实验也提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
实验心得：通过本次实验，我深刻体会到了理论知识与实践操作相结合的重要性。
热分析实验报告(二)
热分析实验报告（二）引言概述:本文旨在对热分析实验进行详细的报告，旨在介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
通过热分析实验，我们可以了解样品的热性能以及固态化学反应的热效应。
本次实验采用差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）来分析样品的热性质和热分解行为。
正文:1. 实验目的1.1 熟悉差示扫描量热法和热重分析法的原理和操作方法1.2 分析样品的热性能，探究可能的相变和热效应1.3 研究样品的热分解行为，了解其稳定性和热稳定性2. 实验方法2.1 样品的制备和处理2.1.1 样品的选择和准备2.1.2 样品的称量和粉碎2.1.3 样品的处理和预处理2.2 差示扫描量热法(DSC)的操作步骤2.2.1 DSC仪器的准备和参数设置2.2.2 样品的装填和测量2.2.3 实验过程的记录和数据处理2.3 热重分析法(TGA)的操作步骤2.3.1 TGA仪器的准备和参数设置 2.3.2 样品的装填和测量2.3.3 实验过程的记录和数据处理3. 实验结果3.1 DSC曲线分析结果3.1.1 样品在升温过程中的热峰分析 3.1.2 样品在降温过程中的热峰分析 3.2 TGA曲线分析结果3.2.1 样品的失重过程分析3.2.2 样品的热分解过程分析3.3 结果的数值分析和对比4. 讨论4.1 样品的热性能分析4.1.1 样品的相变行为和热效应4.1.2 样品的热容量和热传导性能 4.2 样品的热分解行为分析4.2.1 样品的失重过程的解释和分析 4.2.2 样品的热分解动力学分析4.3 结果与理论的对比和讨论5. 结论5.1 通过DSC和TGA分析，我们获得了样品的热性能和热分解行为的有用信息5.2 样品的相变行为和热效应与其化学成分和结构密切相关5.3 样品的热分解行为显示了其热稳定性和可能的降解途径5.4 本实验为今后的相关研究和工业应用提供了有价值的参考依据总结:本文对热分析实验进行了详细的报告，介绍了实验的目的、方法、结果以及讨论。
2011r热动生产实习报告
生产实习报告一生产实习时间2010年8月22日----9月9日二指导老师魏祥瑞、李海广、贾瑞博、张智羽(排名不分先后)三生产实习目的1.通过本次实习，开拓视野，增长见识，拓宽了我们的知识面。
了解了本专业相关的知识，通过实习，启发了我们积极向上，努力学习。
同时接触与认识社会，积累人生阅历。
2. 使学生简单的了解本专业范围内的现代化工业生产组织形式，管理方式，工艺过程及工艺方法。
3.培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题，研究问题和解决问题的能力，为将来的工作打下坚实的基础。
4. 通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面。
5.使学生更加的了解将来的工作环境6.让学生深刻认识到热能与动力工程专业所从事的工作和本专业的现状及毕业后的发展方向四生产实习要求生产实习的总要求是：了解社会，接触实际，以增强群众观点和事业心、责任感，提高思想觉悟，巩固所学理论，获得本专业初步的实际知识，以利于培养实际工作能力和专业技能。
根据这一原则要求，结合热能与动力工程专业热力发电方向的培养目标，具体有以下要求：1.清楚该生产实习的目的及意义。
2.对实习内容及过程有一个清楚地认识。
3.实习总结及体会：一份5000字左右的实习报告，打印、手写各一份。
五生产实习内容前言怀着一颗好奇之心，我们终于迎来了这个学期的生产实习。
实习生产是热能与动力工程专业教学计划中必不可少的综合性实践环节，是通过实习对本专业各个方面的知识有一个感性的认识，对专业设备从外观上有所了解，使我们明确自己的专业范围，了解专业一些简单的设计、施工、维护管理、调试等方面的知识。
通过这次实习我们学到了许许多多课堂无法接处到的知识，开拓了视野，在了解专业方面的知识的同时，使我们在以后的学习乃至今后的就业的范围有所明确。
我们通过现场的管理体系和与工人，技术人员的接触，更进一步的了解了自己的专业；我们在现场认真参观学习时，遇到不懂的问题，及时记录下来，请教实习老师。
热工基础实验报告
一、实验目的1. 理解热工基础实验原理和方法；2. 掌握热工仪表的使用方法；3. 熟悉实验数据的采集和处理；4. 提高实验操作技能和实验报告撰写能力。
二、实验原理热工基础实验主要包括流体力学、燃料燃烧、传热学、热工测量等方面的实验。
本实验选取了流体力学中的伯努利方程实验和燃料燃烧实验。
1. 伯努利方程实验：伯努利方程描述了流体在流动过程中，速度、压力和高度之间的关系。
通过实验验证伯努利方程的正确性。
2. 燃料燃烧实验：研究燃料在燃烧过程中的燃烧特性，包括燃烧速率、燃烧温度、燃烧产物等。
三、实验仪器与设备1. 伯努利方程实验：流体力学实验台、测压管、秒表、水银柱压力计等。
2. 燃料燃烧实验：燃烧器、热电偶、温度计、流量计、气体分析仪等。
四、实验步骤1. 伯努利方程实验：（1）搭建实验装置，确保实验台稳定。
（2）调整实验装置，使流体流速稳定。
（3）使用测压管测量流体在不同位置的压力，记录数据。
（4）计算流体流速，验证伯努利方程。
2. 燃料燃烧实验：（1）将燃料置于燃烧器中，点燃。
（2）使用热电偶和温度计测量燃烧温度，记录数据。
（3）使用流量计测量燃料流量，记录数据。
（4）使用气体分析仪分析燃烧产物，记录数据。
五、实验数据与处理1. 伯努利方程实验：（1）将测得的压力数据代入伯努利方程，计算理论流速。
（2）将理论流速与实验流速进行比较，分析误差。
2. 燃料燃烧实验：（1）计算燃烧速率，分析燃烧特性。
（2）分析燃烧温度、燃烧产物等数据，评估燃烧效果。
六、实验结果与分析1. 伯努利方程实验：实验结果显示，理论流速与实验流速基本一致，验证了伯努利方程的正确性。
2. 燃料燃烧实验：实验结果显示，燃烧速率与燃料流量呈正比关系。
燃烧温度和燃烧产物与燃料种类和燃烧条件有关。
七、实验总结本次实验使我们对热工基础实验原理和方法有了更深入的了解，掌握了热工仪表的使用方法，提高了实验操作技能和实验报告撰写能力。
同时，通过实验数据的采集和处理，我们学会了如何分析实验结果，为今后的学习和工作打下了基础。
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2012年热工学实践实验内容实验3 二氧化碳气体P-V-T 关系的测定一、实验目的1. 了解CO 2临界状态的观测方法，增强对临界状态概念的感性认识。
2. 巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识，加深对饱和状态、临界状态等基本概念的理解。
3. 掌握CO 2的P-V-T 间关系测定方法。
观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化，及经过临界状态时的气液突变现象，测定等温线和临界状态的参数。
二、实验任务1．测定CO 2气体基本状态参数P-V-T 之间的关系，在P —V 图上绘制出t 为20℃、31.1 ℃、40℃三条等温曲线。
2．观察饱和状态，找出t 为20℃时，饱和液体的比容与饱和压力的对应关系。
3．观察临界状态，在临界点附近出现气液分界模糊的现象，测定临界状态参数。
4．根据实验数据结果，画出实际气体P-V-t 的关系图。
三、实验原理1. 理想气体状态方程：PV = RT实际气体：因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力，状态参数（压力、温度、比容）之间的关系不再遵循理想气体方程式了。
考虑上述两方面的影响，1873年范德瓦尔对理想气体状态方程式进行了修正，提出如下修正方程：()RT b v v a p =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+2 （3-1）式中: a / v 2是分子力的修正项；b 是分子体积的修正项。
修正方程也可写成 : 0)(23=-++-ab av v RT bp pv（3-2）它是V 的三次方程。
随着P 和T 的不同，V 可以有三种解：三个不等的实根；三个相等的实根；一个实根、两个虚根。
1869年安德鲁用CO 2做试验说明了这个现象，他在各种温度下定温压缩CO 2并测定p 与v ，得到了P —V 图上一些等温线，如图2—1所示。
从图中可见，当t >31.1℃时，对应每一个p ，可有一个v 值，相应于（1）方程具有一个实根、两个虚根；当t =31.1℃时，而p = p c 时，使曲线出现一个转折点C 即临界点，相应于方程解的三个相等的实根；当t <31.1℃时，实验测得的等温线中间有一段是水平线（气体凝结过程），这段曲线与按方程式描出的曲线不能完全吻合。
这表明范德瓦尔方程不够完善之处，但是它反映了物质汽液两相的性质和两相转变的连续性。
2．简单可压缩系统工质处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确定的关系，可表示为：F （P ，V ，T ）= 0或v= f(P,T)可见，保持任意一个参数恒定，测出其余两个参数之间的关系，就可以求出工质状态变化规律。
如维持温度不变，测定比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。
图3--1 二氧化碳的Ｐ-Ｖ-t关系四、实验设备实验设备：由压缩室本体、恒温器及活塞式压力计组成，如图3—2所示。
活塞式压力计：由手轮带动活塞杆的进退调节油压，提供实验中所需的压力。
恒温器：提供恒温水，用恒温水再去恒定CO2的温度。
保持实验中在不同等级的等温过程中进行。
压缩室本体：压缩气体的压缩室本体由一根玻璃毛细管和水银室组成，如图3—3所示。
预先刻度和充气的玻璃毛细管1插入水银室2中，再打开玻璃管下口。
图3—2 实验装置系统1－压缩室本体 2—活塞式压力计3－恒温器实验时，由恒温器提供的恒温水，从实验台本体玻璃水套下端进口流入，上端出口流出，反复循环。
玻璃恒温水套维持了毛细管内气体温度不变的条件，由于水套上的温度计误差太大，用恒温器上的精密温度计来代替，可以近似认为玻璃管中所存的CO 2温度与此温度相同。
实验中要缓缓转动活塞式压力计的手轮，逐渐增大压力油室3中的油压，使毛细管内的CO 2气体压缩。
透过玻璃管可以看到气体的压缩过程。
CO 2气体压缩时所受压力是由压力台上的压力表读出，气体的体积V 由毛细管上的刻度读出，再经过换算得到。
五、实验步骤1．首先恒温器接通电源，开动电力泵，使系统水进行循环对流。
2. 旋转电接点温度计的顶端幅形磁铁，调整实验中所规定的恒定温度。
3．开始加热，观察恒温器上精密温度计，若其温度计读数与电接点温度计标定的温度一致时，则可近似认为玻璃管中CO 2的温度处于标定的温度。
4. 开始加压，应缓缓地前进活塞螺杆加压，并注意观察CO 2受压后的各种现象。
5. 进行记录实验中的各种数据、状态。
6. 当需要改变温度时，重复上述步骤。
六、注意事项1. 恒温水的温度应稳定足够长的时间，使毛细管内外的温度均衡后再开始测量数据。
2. 增大油压时，使毛细管内水银面缓缓上升，要保持缓慢压缩。
3. 维持温度不变，调整若干次压力，压力间隔一般可取5bar 左右，在接近饱和状态或临界状态时应取0.5bar 。
4. 除t=20℃时，须加压至绝对压力为102bar （100ata ）外，其余各等温线均在50～90间测出h 值，绝对不允许表压超过102bar 。
5．实验结束卸压时，应使压力逐渐下降，不得直接打开油杯阀门卸压。
图3—3 压缩室本体示意图6．实验完毕将仪器擦净，恢复原状。
1—玻璃毛细管 2—水银室 3—压力油室 4—温度计 5—恒温水套七、实验数据整理1．CO 2比容的确定 实验中由于CO 2的质量m 不便测定，承受玻璃的内径d 也不易测准，因而只能用间接方法确定V 值：因为二氧化碳在20℃，100ata （102bar ）时，比容kg v m 300117.0即：v co2(20℃，100ata)=kg mdmA mh h 30000117.04=⨯=⨯π因为K A m h ==00117.00(常数)则任意情况下二氧化碳的比容： K hAm h V ==所以，只要在实验中测得t=20℃, p=100ata 时的h 0值，计算出k 值后，其它任意状态下的比容V 值均可求得。
2．列数据表及绘制P-V 图。
实验数据计算整理后，绘制出实际CO 2气体P-V 的关系图。
八、实验报告的要求1． 简述实验目的、任务及实验原理。
2． 记录实验过程的原始数据（实验数据记录表）。
3． 根据实验得出的数据结果，计算整理并画出二氧化碳P-V-t 的关系图。
九 、思考题：1． 为什么加压时，要足够缓慢地摇动活塞杆而使加压足够缓慢进行？若不缓慢加压，会出现什么问题？2． 卸压时为什么不能直接开启油杯阀门。
表3-1实验数据记录表t=20℃t=31.1℃ t=40℃表压 p 高度h观察现象表压p高度h观察现象表压p高度h观观察现象30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 99实验5 压气机性能实验活塞式压气机是通用的机械设备之一，其工作原理是消耗机械能（或电能）而获得压缩气体。
压气机的压缩指数和容积效率等都是衡量其性能先进与否的重要参数。
本实验是利用微机对压气机的有关性能参数进行实时动态采集，经计算处理、得到展开的和封闭的示功图。
从而获得压气机的平均压缩指数、容积效率、指示功、指示功率等性能参数。
一、实验目的1．掌握指示功、压缩指数和容积效率的基本测试方法；2．对使用微机采集、处理数据的全过程和方法有所了解。
二、实验装置及测量系统本实验仪器装置主要由：压气机、电动机及测试系统所组成。
测试系统包括：压力传感器、动态应变仪、放大器、计算机及打印机，见图5—1。
压气机型号：Z—0.03/7汽缸直径：D=50mm 活塞行程: L=20mm连杆长度：H=70mm，转速：n=1400转/分图5—1 压气机实验装置及测试系统为了获得反映压气机性能的示功图，在压气机的汽缸头上安装了一个应变式压力传感器，供实验时汽缸内输出的瞬态压力信号。
该信号经桥式整流后，送至动态应变仪放大。
对应着活塞上止点的位置，在飞轮外侧粘贴着一块磁条，从电磁传感器上取得活塞上止点的脉冲信号，作为控制采集压力的起止信号，以达到压力和曲柄传角信号的同步。
这二路信号经放大器分别放大后，送入A/D板转换为数值量，然后送至计算机，经计算处理便得到了压气机工作过程中的有关数据及展开的示功图和封闭的示功图。
见图5—2及图5—3。
图 5—2 封闭的示功图图 5—3 展开的示功图根据动力学公式，活塞位移量x 与曲柄转角a 有如下关系：-=1(R x )2cos 1(4)cos a a -+λ（5-1）式中：λ=R/LR ——曲柄半径； H ——连杆长度； a ——曲柄转角。
三、实验原理1．指示功和指示功率指示功：活塞压气机进行一个工作过程，活塞对气体所作的功，记为L i 。
显然功量就是P —V 图上工作过程线所包围的面积。
其纵坐标是以线段长度表示的压力值，而横坐标则表示活塞的位移量，经测面仪测量和计算才能得到功的数值，即：L i =S ×K 1×K 2×10-5(kgf-m) （5-2） 式中：S ——由测面仪测定的面积值 （mm 2）;K 1——单位长度代表的容积 (mm 3/mm) ；gbLD k421π=式中： L ——活塞行程（mm ）；gb ——活塞行程的线段长度（mm ）； K 2——单位长度代表的压力 (at/mm);fepkd12-=式中： p ——工作时的表压力(at);fe ——表压力在纵坐标图上对应的高度(mm);指示功率：单位时间内活塞对气体所作的功，记为N i 。
用下式表示：N i =L i ×n/102×60 (KW) （5-3）式中：n —— 转速(转/分)2.平均多变压缩指数压气机的实际压缩过程介于定温压缩与定熵压缩之间，过程指数在压缩过程中不断变化，根据压气机的理论轴功和气体压缩功的关系，可以求得平均的多变指数，记为n 0。
⎰⎰-=21210pdvvdpn（5-4）在Ｐ—Ｖ示功图上：即为压缩过程线与纵坐标围成的面积同压缩过程线与横坐标围成的面积之比。
即：围成的面积由围成的面积由cdabc cdefc n=0（5-5） 3. 容积效率（ηc）根据热力学定义：工作容积有效吸气容积=ηc（5-6）在Ｐ—Ｖ示功图上：即为有效吸气线段长度与活塞行程线段长度之比。
即：gbhbc=η（5-7）四、实验步骤1. 接通所有测试仪器设备的电源。
2. 把采集、处理数据的软件调入计算机。
3. 启动压气机，调好排气量，待压气机工作稳定后，计算机开始采集数据，经过计算机处理，得到了展开的和封闭的始功图。
4. 用测面仪测量封闭示功图的面积。
5. 分别测量压缩过程线与横坐标及纵坐标包围的面积。
6. 用尺子量出有效吸气线段hb 的长度和活塞行程线段gb 的长度。
五、实验报告要求1. 简述实验目的与原理。
2．记录计算机采集各种数据的理论值，填入在表5-1中。
2. 根据示功图，得到示功图上的三个面积值及压力P d 值。
3. 计算指示功、指示功率、平均多变压缩指数、容积效率等实际值（要求计算过程）。
六、思考题1. 为什么压缩过程的多变指数与膨胀过程的多变指数不相等？对于同一个过程（压缩或膨胀过程）的不同区段，为什么多变指数也不一样？2. 当压气机工作时，其压缩指数变化范围是多少？在什么情况下，压气机耗功最省？ 3．分析压气机工作压力的改变将对容积效率有何影响。