工程熱力學實驗指導書(guo)-展示頁
2025-01-24 03:29本頁面
【正文】 流網(wǎng)7組成。裝置可以采用小型單級壓縮機或其它設備作為氣源設備，并用鐘罩型氣罐5維持供氣壓力穩(wěn)定。圖12 比熱容測定儀結(jié)構(gòu)原理圖1進口溫度計；2多層杜瓦瓶；3電加熱器；4均流網(wǎng)；5絕緣墊；6旋流片；7混流網(wǎng)；8出口溫度計裝置中采用濕式流量計測定氣流流量。于是，可在測定結(jié)果中消除這項散熱量的影響。只要加熱器的溫度狀況相同，散熱量也相同。儀器中加熱氣流的熱量（例如用電加熱器加熱），不可避免地因熱輻射而有一部分散失于環(huán)境。當濕空氣氣流由溫度加熱到時，其中水蒸氣的吸熱量可用式（8）計算，其中，則水蒸氣的吸熱量為： = kJ/s （9）式中：——氣流中水蒸氣質(zhì)量，kg/s。如果已得出的函數(shù)關(guān)系，溫度由至的過程中所需要的熱量即可按下式求得：用逐項積分來求熱量十分繁復。由于比熱隨溫度的升高而增大，所以在給出比熱的數(shù)值時，必須同時指明是那個溫度下的比熱。例如空氣的定壓比熱容的實驗關(guān)系式：kJ/kg?K式中：——絕對溫度，K。由于氣體的實際定壓比熱是隨溫度的升高而增大，它是溫度的復雜函數(shù)。二、實驗原理引用熱力學第一定律解析式，對可逆過程有： 和 （1）定壓時 （2）此式直接由的定義導出，故適用于一切工質(zhì)。3．掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值和比熱公式的方法。重慶科技學院工程熱力學實驗指導書熱能與動力工程教學示范中心二〇〇八年九月目 錄實驗一 氣體定壓比熱容測定實驗 1實驗二 二氧化碳pvt關(guān)系測定實驗 8實驗三 飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系實驗 15實驗四 噴管實驗 18實驗一 氣體定壓比熱容測定實驗一、實驗目的1．了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構(gòu)思。2．熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法。4．分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在沒有對外界作功的氣體的等壓流動過程中： （3）則氣體的定壓比熱容可以表示為： kJ/kg?℃ （4）式中：——氣體的質(zhì)量流量，kg/s；——氣體在等壓流動過程中的吸熱量，kJ/s。實驗表明，理想氣體的比熱與溫度之間的函數(shù)關(guān)系甚為復雜，但總可表達為： （5）式中、等是與氣體性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。該式適用于250～600K，%，%。根據(jù)定壓比熱的定義，氣體在℃時的定壓比熱等于氣體自溫度升高到時所需熱量除以，即：當溫度間隔為無限小時，即為某一溫度時氣體的真實比熱。但在離開室溫不很遠的溫度范圍內(nèi)，空氣的定壓比熱容與溫度的關(guān)系可近似認為是線形的，即可近似表示為： （6）則溫度由至的過程中所需要的熱量可表示為： （7）由加熱到的平均定壓比熱容則可表示為： （8）大氣是含有水蒸氣的濕空氣。則干空氣的平均定壓比熱容由下式確定： （10）式中：——為濕空氣氣流的吸熱量。這項散熱量的大小決定于儀器的溫度狀況。因此，在保持氣流加熱前的溫度仍為和加熱后溫度仍為的條件下，當采用不同的質(zhì)量流量和加熱量進行重復測定時，每次的散熱量當是一樣的。設兩次測定時的氣體質(zhì)量流量分別為和，加熱器的加熱量分別為和，輻射散熱量為，則達到穩(wěn)定狀況后可以得到如下的熱平衡關(guān)系兩式相減消去項，得到 kJ/kg?℃ （11）三、實驗設備圖11測定空氣定壓比熱容的實驗裝置系統(tǒng)1節(jié)流閥；2流量計；3比熱儀本體；4瓦特表；5調(diào)壓變壓器；6穩(wěn)壓器；7風機實驗所用的設備和儀器儀表由風機、流量計，比熱儀本體、電工率調(diào)節(jié)測量系統(tǒng)共四部分組成，實驗裝置系統(tǒng)如圖11所示。流量計出口的恒溫槽2用以控制測定儀器出口氣流的溫度。氣流流量用調(diào)節(jié)閥3調(diào)整。氣體自進口管引入，進口溫度計4測量其初始溫度，離開電加熱器的氣體經(jīng)均流網(wǎng)4均流均溫，出口溫度計8測量加熱終了溫度，后被引出。四、實驗步驟1．接通電源及測量儀表，選擇所需的出口溫度計插入混流網(wǎng)的凹槽中。測出流量計出口空氣的干球溫度和濕球溫度。（可根據(jù)下式預先估計所需電功率：,式中：為電功率（W），為進出口溫差
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