工程热力学实验指导书(guo)

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工程热力学实验指导书(修改稿)

工程热力学实验指导书(修改稿)

辽宁工业大学土木建筑工程学院实验指导书建筑环境与设备工程专业气体定压比热测定实验指导书(注意本指导书中设计性实验相关提示)气体定压比热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)、流量等基本测量。

本实验所测定的其他为空气。

计算中用到比热及混合其他(湿空气)等方面的基本知识,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。

为培养学生实际动手能力和创造力本实验为设计性实验,请参阅设计项实验提示。

一、 实验要求1、 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。

2、 熟悉本实验中的温度、压力、热量、流量的测量方法。

3、 根据实验装置的基本原理和设计性实验方案提示,设计出测定空气定压比热的实验流程,4、 通过改变本设计性实验的测量参数,如改变气体流量大小、电加热功率的大小对实验结果有何影响,并根据已学过的知识解释其原因5、 掌握由测量数据计算出比热值和比热公式的方法。

6、 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

二、 实验原理气体的定压比热定义为:P P Th C )(∂∂=…………………………………⑴在没有对外界作功的气体等压流动过程中,则气体的定压比热可以表示为:P P TQm C )(1∂∂=………………………………⑵当气体在此等压过程中由温度1t 加热至温度2t 时,气体在此温度范围内的平均比热值可以由下式确定:℃·/)(1221kg KJ t t m Q C p t t Pm-=…………………………⑶式中:m ——气体的质量流量(kg/S )p Q ——气体在等压流动过程中的吸热量(KJ/S )由于实验测定的气体为空气,即测定干空气的定压比热。

空气是含有水蒸气的湿空气。

干空气的吸热量等于湿空气的吸热量减去水蒸汽的吸热量。

当湿空气气流由温度1t 加热到2t 时,其中水蒸汽的吸热量可用下式计算:[]SKJ t t t t m dtt m Q w t t w m /)(000243.0)(844.1)0004886.0844.1(21221221-+-=+=⎰ ……………⑷式中:w m ——气流中的水蒸汽质量(kg/S ) 则干空气的平均定压比热由下式确定:℃·/)()(12'1221kg KJ t t m Q Q t t m Q C m p p t t Pm--=-=………………⑸式中:'p Q ——湿空气气流的吸热量(KJ/S )三、 实验装置整个实验装置如图1所示,由风机、流量计、比热仪本体、电流表、电压表、调压器及稳压电源等组成。

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工程热力学实验指导书土木工程学院2009年5月19日目录一、气体定压比热测量实验…………………………………………………………二、二氧化碳临界状态观测及关系测定实验………………………………实验一气体定压比热测量实验一、实验目的和要求、了解气体比热测定装置的基本设备与测量原理。

、熟悉本实验中的温度测量、压力测量、热量测量、流量测量的方法。

、掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。

、分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

二、实验装置和原理实验装置由风机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成,如图所示,比热仪主体如图所示。

气体的流量由调节阀控制,气体出口温度由输入电热器的功率来调节。

本比热仪可测℃以下的定压比热。

三、实验内容开启风机,调节流量,使它保持在额定值附近。

调节电热器的输入功率,根据测得的室温;空气在流量计进口处的干、湿球温度(,);气体经比热仪主体的出口温度();每流过10L 空气所需的时间(τ);电热器的输入功率();以及实验时相应的大气压()和流量计出口处的表压(Δ)等数据,并查用相应的物性参数,计算出被测气体的定压比热()。

四、实验步骤和数据处理、接通电源及测量仪表,将型管(测量压力)安装好,将出口温度计插入混流网的凹槽中。

、开动风机,旋转调节阀,读出每10L 空气通过流量计所需时间(τ,秒),使流量保持在额定值附近。

、调节电热器功率至某值[可以根据下式预先估计所需电功率:τt W ∆≈12,式中:为电热器输入电功率();Δ为进出口温度差(℃)——可假设从℃加热到℃,取个间隔,预估出Δ];τ为每流过10L 空气所需的时间()],连续加热进入设备的空气,记录加热后的出口温度。

、需要记载的数据:室温;比热仪进口干、湿球温度——即流量计的进口温度(,,℃);连续变化的出口温度(,℃);当时相应的大气压力(,)和流量计出口处的表压(Δ,);电热器的输入功率(,)。

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热能与动力工程专业工程热力学实验指导书编写教师:商福民能源动力学院热工实验室实验一 空气定压比热的测定一、实验目的比热是理想气体十分重要的热力性质。

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。

本实验将通过流通量热法使学生掌握测定空气平均定压质量比热的基本方法,以加深对比热理论的理解,增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。

二、实验原理让空气连续而稳定地(即所谓稳定流动)流经一个特制的加热器,在加热器中空气被加热,温度升高,比容变大,流速加快,而压力只有一小部分消耗在摩阻上,当流动阻力相对工质压力而言很小时,若加热器入口压力恒定,则我们就可以近似地认为空气是定压流动。

当空气流速和温度都达到稳定后,若加热器对外热损失很小而忽略不计,则加热器内热源的放热全部被空气吸收(注意:必须是当达到稳定流动时才如此,因为温度等不稳定,说明有一部分热量储存在加热器本体内)。

此热平衡关系可用下式表示:)(1221t t mc Q tt p -=式中:t 1、t 2 —加热器入、出口空气温度,℃;m —空气的质量流量,kg/s ;21tt p c —空气在t 1、t 2范围内的平均定压质量比热,J/(kg·K);Q —加热器内热源单位时间内的放热,W 。

如上所述21tt p c 待求,而Q 、t 1、t 2、m 大小均可在实验中测出,方法如下:1.t 1、t 2大小由温度计直接读得。

2.111RT V p m =,式中T 1、p 1为加热器入口空气温度T 1=t 1+273.15和绝对压力p 1=p g +p b (Pa ),p g 和p b 大小由U 型管压力计和大气压力计读得(注意单位的统一)。

空气的容积流量V (m 3/s )大小由流量计上直接读取(m 3/h )(注意单位的换算)。

3.本实验用的是电加热器,电热源是一只电热丝,因而其放热量Q=IU(W)。

工程热力学实验指导书

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工程热力学实验指导书目录实验课注意事项 (3)有关从事实验的基础知识 (4)实验—二氧化碳p—v—T关系测定实验 (7)实验二可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验 (13)实验三喷管实验 (16)实验四气体定压比热测定实验 (16)实验注意事项1、实践的观点是辩证唯物的认识之第一的基本的观点。

所以对待实验课必须严肃认真。

课前先做预习,明确目的要求。

课内亲自动手,留心观察现象,准确测取数据,及时分析问题,实验结束后,根据材料,进行科学的分析及综合,做出有材料,有观点,有分析,有讨论的精简扼要的实验报告。

2、爱护国家财产,珍惜实验设备,动手操作前先弄清仪器设备的使用方法,不要不懂装懂,乱行启动,以致损坏设备,造成损失,影响教学,非本次实验用的仪器设备,一律不准使用。

3、认真执行的原则,在保证实验质量的前题下,努力降低水电等物质的消耗额。

4、遵守下列安全规定,做好安全工作。

(1)进入实验室后,要严肃认真,不得追逐嬉笑。

(2)不要赤足或穿拖鞋进入实验室,以防触电。

有关从事实验的基础知识一、从事科学实验的基本态度实验人员首先要具有一种最基本的态度即实事求是的态度。

我们这里所说的“实事求是”就是要把实验中所观测到的现象、数据、规律忠实地记录下来,把它们当作第一手的材料来对待,科学推理以实验观测为依据,科学理论要用实验观测来检验,因此记录下来的应该是实际观测到的情况,而不能在任何理由下加以编造,修改或歪曲。

例如某个参数根据理论计算其值应该是100,而在实验中测到只是20的值记录下来,然后再去找原因,而不能用任何其他数字来搪塞。

实验中直接观测到的现象和数字,当然也可能不够准确,也可能有错误,但是某次实验数据不可靠也只能用反复多次的实验来核对,不能够“与书本已有的陈述不符”或“与依据某种理论的计算结果不符”就来修改记录或取消某次记录,对待实验观察必须严肃认真,决不能随便记录某个数字。

二、有关从事实验的基础知识(一)、实验课和重要性实验课在帮助同学们学好本课程的主要内容方面,在培养同学运用理论和实践相结合的方面及独立地从事科学实验的能力方面有极为重要的意义。

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重庆科技学院工程热力学实验指导书热能与动力工程教学示范中心二〇〇八年九月目录实验一气体定压比热容测定实验1实验二二氧化碳p-v-t关系测定实验8实验三饱和蒸汽压力和温度关系实验15实验四喷管实验18实验一 气体定压比热容测定实验一、实验目的1.了解气体比热测定装置的基本原理和构思。

2.熟悉本实验中测温、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、实验原理引用热力学第一定律解析式,对可逆过程有:pdv du dq += 和 vdp dh dq -=(1)定压时0=dpp p T h dT vdp dh dT dq c ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=(2)此式直接由p c 的定义导出,故适用于一切工质。

在没有对外界作功的气体的等压流动过程中:p dQ m dh 1= (3)则气体的定压比热容可以表示为:()1221t t m Q c p t t p -= kJ/kg •℃(4)式中:m ——气体的质量流量,kg/s ;p Q ——气体在等压流动过程中的吸热量,kJ/s 。

由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大,它是温度的复杂函数。

实验表明,理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂,但总可表达为:Λ+++=2et bt a c p (5)式中a 、b 、e 等是与气体性质有关的常数。

例如空气的定压比热容的实验关系式: 3102741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=kJ/kg •K式中:T ——绝对温度,K 。

该式适用于250~600K ,平均偏差为0.03%,最大偏差为0.28%。

由于比热随温度的升高而增大,所以在给出比热的数值时,必须同时指明是那个温度下的比热。

根据定压比热的定义,气体在t ℃时的定压比热等于气体自温度t 升高到dt t +时所需热量dq 除以dt ,即:dt dqc p =当温度间隔dt 为无限小时,即为某一温度t 时气体的真实比热。

【建筑工程管理】工程热力学实验指导书

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《工程热力学》实验指导书喷管特性实验一、实验目的1、验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解,树立临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的概念;2、比较熟练地掌握用热工仪表测量压力(负压)、压差及流量的方法;3、明确在渐缩喷管中,其出口处的压力不可能低于临界压力,流速不可能高于音速,流量不可能大于最大流量。

二、实验装置喷管实验台1.进气管2.空气吸气口3.孔板流量计4.U形管压差计5.喷管6.支架7.测压探压针8.可移动真空表9.手轮螺杆机构10.背压真空表11.背压用调节阀12.真空罐13.软管接头渐缩喷管三、实验原理1、喷管中气流的基本规律,来流速度,喷管为渐缩喷管.2、气流动的临界概念当某一截面的流速达到当地音速(亦称临界速度)时,该截面上的压力称为临界压力()。

临界压力与喷管初压()之比称为临界压力比,有:当渐缩喷管出口处气流速度达到音速,通过喷管的气体流量便达到了最大值(),或称为临界流量。

可由下式确定:式中:—最小截面积(本实验台的最小截面积为:19.625 mm2)。

3、气体在喷管中的流动渐缩喷管因受几何条件的限制,气体流速只能等于或低于音速();出口截面的压力只能高于或等于临界压力();通过喷管的流量只能等于或小于最大流量()。

根据不同的背压(),渐缩喷管可分为三种工况:A—亚临界工况(),此时m<,B—临界工况(),此时m=,C—超临界工况(),此时m,四、操作步骤1、用“坐标校准器”调好“位移坐标板”的基准位置;2、打开罐前的调节阀,将真空泵的飞轮盘车一至二圈。

一切正常后,全开罐后调节阀,打开冷却水阀门。

而后启动真空泵;3、测量轴向压力分布:用罐前调节阀调节背压至一定值(见真空表读数),并记录;然后转动手轮,使测压探针向出口方向移动。

每移动5mm便停顿下来,记录该点的位置及相应的压力值,一直测至喷管出口之外;4、流量的测量:把测压探针的引压孔移至出口截面之外,打开罐后调节阀,关闭罐前调节阀,启动真空泵,然后用罐前调节阀调节背压,每次改变50mmHg柱,稳定后记录背压值和U形管差压计的读数。

工程热力学实验指导书(三个实验)

工程热力学实验指导书(三个实验)

工程热力学课程实验指导书兰州理工大学2006年6月实验1空气定压比热测定实验指导书一、实验目的1.掌握气体比定压热容的测量原理及其操作方法;2.掌握本实验中测温、测压、测热、测流量的方法;3.掌握由基本数据计算比热值的方法;4.分析实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

二、实验装置如图1.1所示,本实验装置由风机、流量计、比热仪主体、调压器和功率表等组成。

实验时,被测空气由风机经流量计送入比热仪主体,经加热、均流、旋流、混流后流出。

比热仪主体构造如图1.2所示,由多层杜瓦瓶、电热器、均流阀、绝缘垫、旋流片、混流网、出口温度计等组成。

气体的流量由节流阀调节,比热仪出口温度由电加热器输入功率来控制。

比热仪可测200℃以下气体的定压比热。

图1.1 比热仪全套装置图1.2 比热仪主体三、实验原理根据气体平均定压比热定义,当气体在定压加热过程中温度由t1升到t2时,其平均定压比热可以由下式确定:21,21|()ptp m tmQcq t t=-J/(kg.℃)式中:Q p-湿空气在定压加热过程中的吸热量J/sq m-湿空气的质量流量kg/s湿空气是干空气和水蒸气的混合物,当湿空气中水蒸气含量较少,分压力较低时,水蒸气可以当作理想气体处理。

显然,当已知湿空气中水蒸气的吸热量Q v时,干空气的定压比热可由下式确定:21,,21|()p v t pm a t m a Q Q c q t t -=- J /(kg.℃)式中: Q p -湿空气在定压加热过程中的吸热量 J /s Q v -水蒸气的吸热量 J /s q m ,a -干空气的质量流量 kg /s由1t 加热到2t 的平均定压比热则可表示为:()212112,212t t t p m t a bt dt t t ca bt t ++==+-⎰ 若以(t 1+t 2)/2为横坐标,21,t p mt c 为纵坐标,如图3所示,则可根据不同温度范围的平均比热确定截距a 和斜率b,从而得出比热随温度变化的计算式。

工程热力学实验指导书

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工程热力学实验指导书土木工程学院2009年5月19日目录一、气体定压比热测量实验…………………………………………………………二、二氧化碳临界状态观测及关系测定实验………………………………实验一气体定压比热测量实验一、实验目的和要求、了解气体比热测定装置的基本设备与测量原理。

、熟悉本实验中的温度测量、压力测量、热量测量、流量测量的方法。

、掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。

、分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

二、实验装置和原理实验装置由风机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成,如图所示,比热仪主体如图所示。

经比热仪主体的出口温度();每流过10L空气所需的时间(τ);电热器的输入功率();以及实验时相应的大气压()和流量计出口处的表压(Δ)。

有了这些数据,并查用相应的物性参数,即可计算出被测气体的定压比热()。

气体的流量由调节阀控制,气体出口温度由输入电热器的功率来调节。

本比热仪可测℃以下的定压比热。

三、实验内容开启风机,调节流量,使它保持在额定值附近。

调节电热器的输入功率,根据测得的室温;空气在流量计进口处的干、湿球温度(,);气体经比热仪主体的出口温度();每流过10L 空气所需的时间(τ);电热器的输入功率();以及实验时相应的大气压()和流量计出口处的表压(Δ)等数据,并查用相应的物性参数,计算出被测气体的定压比热()。

四、实验步骤和数据处理、接通电源及测量仪表,将型管(测量压力)安装好,将出口温度计插入混流网的凹槽中。

、开动风机,旋转调节阀,读出每10L 空气通过流量计所需时间(τ,秒),使流量保持在额定值附近。

、调节电热器功率至某值[可以根据下式预先估计所需电功率:τt W ∆≈12,式中:为电热器输入电功率();Δ为进出口温度差(℃)——可假设从℃加热到℃,取个间隔,预估出Δ];τ为每流过10L 空气所需的时间()],连续加热进入设备的空气,记录加热后的出口温度。

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重庆科技学院工程热力学实验指导书1热能与动力工程教学示范中心二〇〇八年九月目录实验一气体定压比热容测定实验1实验二二氧化碳p-v-t关系测定实验8实验三饱和蒸汽压力和温度关系实验15实验四喷管实验1831实验一 气体定压比热容测定实验一、实验目的1.了解气体比热测定装置的基本原理和构思。

2.熟悉本实验中测温、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、实验原理引用热力学第一定律解析式,对可逆过程有:pdv du dq += 和 vdp dh dq -=(1)定压时0=dpp p T h dT vdp dh dT dq c ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=(2)此式直接由p c 的定义导出,故适用于一切工质。

在没有对外界作功的气体的等压流动过程中:p dQ m dh 1= (3)则气体的定压比热容可以表示为:()1221t t m Q c p t t p -= kJ/kg •℃(4)式中:m ——气体的质量流量,kg/s ;p Q ——气体在等压流动过程中的吸热量,kJ/s 。

由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大,它是温度的复杂函数。

实验表明,理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂,但总可表达为:Λ+++=2et bt a c p (5)式中a 、b 、e 等是与气体性质有关的常数。

例如空气的定压比热容的实验关系式: 3102741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=kJ/kg •K式中:T ——绝对温度,K 。

该式适用于250~600K ,平均偏差为0.03%,最大偏差为0.28%。

由于比热随温度的升高而增大,所以在给出比热的数值时,必须同时指明是那个温度下的比热。

根据定压比热的定义,气体在t ℃时的定压比热等于气体自温度t 升高到dt t +时所需热量dq 除以dt ,即:dt dqc p =当温度间隔dt 为无限小时,即为某一温度t 时气体的真实比热。

如果已得出()t f c =的函数关系,温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量即可按下式求得:()dt et bt a dt c q p ⎰⎰+++==21221Λ用逐项积分来求热量十分繁复。

但在离开室温不很远的温度范围内,空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的,即可近似表示为:bt a c p +=(6)则温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量可表示为:()dt bt a q t t ⎰+=21(7)由1t 加热到2t 的平均定压比热容则可表示为:()221122121t t b a t t dt bt a c t t t t p ++=-+=⎰ (8)大气是含有水蒸气的湿空气。

当湿空气气流由温度1t 加热到2t 时,其中水蒸气的吸热量3 可用式(8)计算,其中833.1=a ,0003111.0=b ,则水蒸气的吸热量为:()dt t m Q t t w w ⎰+=210003111.0833.1=()()[]2122120001556.0833.1t t t t m w -+- kJ/s (9) 式中:w m ——气流中水蒸气质量,kg/s 。

则干空气的平均定压比热容由下式确定:()()1212)(')(21t t m m Q Q t t m m Q c w w p w p t t pm ---=--=(10)式中:'p Q ——为湿空气气流的吸热量。

仪器中加热气流的热量(例如用电加热器加热),不可避免地因热辐射而有一部分散失于环境。

这项散热量的大小决定于仪器的温度状况。

只要加热器的温度状况相同,散热量也相同。

因此,在保持气流加热前的温度仍为1t 和加热后温度仍为2t 的条件下,当采用不同的质量流量和加热量进行重复测定时,每次的散热量当是一样的。

于是,可在测定结果中消除这项散热量的影响。

设两次测定时的气体质量流量分别为1m 和2m ,加热器的加热量分别为1Q 和2Q ,辐射散热量为Q ∆,则达到稳定状况后可以得到如下的热平衡关系()Q Q t t c m m Q Q Q Q w pm w w p ∆++--=∆++=11211111)(()QQ t t c m m Q Q Q Q w pm w w p ∆++--=∆++=21222222)( 两式相减消去Q ∆项,得到()()()()122121212121t t m m m m Q Q Q Q c w w w w t t pm -+-----=kJ/kg •℃(11)三、实验设备图1-1测定空气定压比热容的实验装置系统1-节流阀;2-流量计;3-比热仪本体;4-瓦特表;5-调压变压器;6-稳压器;7-风机实验所用的设备和仪器仪表由风机、流量计,比热仪本体、电工率调节测量系统共四部分组成,实验装置系统如图1-1所示。

装置中采用湿式流量计测定气流流量。

流量计出口的恒温槽2用以控制测定仪器出口气流的温度。

装置可以采用小型单级压缩机或其它设备作为气源设备,并用钟罩型气罐5维持供气压力稳定。

气流流量用调节阀3调整。

比热容测定仪本体(图1-2)由内壁镀银的多层杜瓦瓶2、进口温度计1和出口温度计8(铂电阻温度计或精度较高的水银温度计)电加热器3和均流网4,绝缘垫5,旋流片6和混流网7组成。

气体自图1-2 比热容测定仪结构原理图1-进口温度计;2-多层杜瓦瓶;3-电加热器;4-均流网;5-绝缘垫;6-旋流片;7-混流网;8-出口温度计进口管引入,进口温度计4测量其初始温度,离开电加热器的气体经均流网4均流均温,出口温度计8测量加热终了温度,后被引出。

该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。

四、实验步骤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.取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0t和湿球温度w t。

3.将温度计插回流量计,重新调节流量,使它保持在额定值附近,逐渐提高电压,使出口温度计读数升高到预计温度。

(可根据下式预先估计所需电功率:τtw∆=12,式中:w为电功率(W),t∆为进出口温差(℃),τ为每流过10升空气所需的时间(s)。

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:10升气体通过流量计所需时间τ(s);比热仪进口温度1t(℃);出口温度2t(℃);大气压力计读数1B(kPa),流量计中气体表压h∆(mmH2O);电热器的功率p Q(W)。

5.根据流量计出口空气的干球温度0t和湿球温度w t确定空气的相对湿度ϕ,根据ϕ和干球温度从湿空气的焓-湿图(工程热力学附图)中查出含湿量d(g/kg干空气)。

6.每小时通过实验装置空气流量:τ/36=V(m3/h)(12)5式中:τ——每10升空气流过所需时间,s ;干空气质量流量的计算式:()()()()15.273287/3681.91000101+⨯∆+-=t h B y m w g τ kg/h(13)7.水蒸气的流量:水蒸气质量流量的计算式:()()()15.2735.461/3681.9100001+⨯∆+=t h B y m w w τ kg/h(14)五、数据处理实验中需要测定干空气的质量流量m 、水蒸气的质量流量w m 、电加热器的加热量(即气流吸热量)'p Q 和气流温度等数据,测定方法如下:1.干空气的质量流量m 和水蒸气的质量流量w m电加热器不投入,摘下流量计出口与恒温槽连接的橡皮管,把气流流量调节到实验流量值附近,测定流量计出口的气流温度'0t (由流量计上的温度计测量)和相对湿度ϕ。

根据0t 与ϕ值由湿空气的焓-湿图确定含湿量g/kg ,并计算出水蒸气的容积成分w y622/1622/d d y w +=(15)于是,气流中水蒸气的分压力为 p y p w w = N/m2 (16)式中:p ——流量计中湿空气的绝对压力(Pa ):h B p ∆+=81.9101(17)式中:1B ——当地大气压,kPa ;由数字式压力计读出。

7h ∆——流量计上压力表(U 型管)读数,mmH2O 柱;接上橡皮管,开始加热。

当实验工况稳定后测定流量计每通过V (m3)(例如0.01m3)气体所花的时间τ(s ),以及其它数据。

水蒸气的质量流量计算如下:0)/(T R V p m w w w τ=kg/s (18) 式中:w R ——水蒸气的气体常数:461=w R J/(kg •K ) (19)0T ——绝对温度,K 。

干空气的质量流量计算如下:()0/RT V p m g g τ= kg/s (20)R ——干空气的气体常数:287=R J/(kg •K )2.电加热器的加热量'p Q电热器消耗功率可由瓦特表读出:瓦特表读书方法见瓦特表说明书pp Q Q 6.3'= (kJ/h ) (21) 式中:p Q ——瓦特表读数,W ;3.气流温度气流在加热前的温度1t 和加热后的温度2t 由比热容测定仪上的温度计测量。

实验 时,根据选定的气流初始温度1t 和加热温度2t 的变化范围及变化间隔,1t 用恒温槽调节,2t 由电加热器调节。

六、实验注意事项1.电热器不应在无气流通过情况下投入工作,以免引起局部过热而损害比热仪本体。

2.输入电热器电压不得超过220伏,气体出口温度最高不得超过300℃。

3.加热和冷却要缓慢进行,防止温度计比热仪本体因温度骤然变化和受热不均匀而破裂。

4.停止实验时,应先切断电热器电源,让风机继续运行15分钟左右(温度较低时,时间可适当缩短)。

5.实验测定时,必须确信气流和测定仪的温度状况稳定后才能读数。

实验二二氧化碳p-v-t关系测定实验一、实验目的1. 了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识。

2.增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。

3.掌握CO2的p-v-t关系的测定方法,学会测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。

4.学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。

二、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。

在p-v坐标系中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=50℃)的三条等温曲线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,并分析其差异原因。

2.测定CO2在低于临界温度(t=20℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应关系,并与图四中的ts-ps曲线比较。

3.观测临界状态(1)临界状态附近气液两相模糊的现象。

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