同济大学工程热力学实验报告_3.docx

同济大学工程热力学实验报告文档视界同济大学工程热力学实验报告同济大学工程热力学实验报告实验：喷管中气体流动特性实验(543)一、实验目的(3)二、实验原理(3)三、实验装置.错误!未定义书签。四、实验步骤(3)实验：空气比定压热容测定实验.错误!未定义书签。一实验目的.错误!未定义书签。二.实验装置和原理.错误!未定义书签。三.实验步骤和数据处理.错误!未定义书签。四注意事项.错误!未定义书签。实验：真空条件下水蒸汽饱和蒸汽压及汽化潜热的测定实验.(9)一实验目的(9)二实验装置(9)三实验步骤(10)四数据记录及计算结果(10)五、注意事项(12)实验：二氧化碳pvT关系的观察和测定.错误!未定义书签。一实验目的.错误!未定义书签。二实验原理.错误!未定义书签。三实验装置.错误!未定义书签。四实验步骤.错误!未定义书签。五、实验数据的整理.错误!未定义书签。六、实验报告.错误!未定义书签。七、注意事项.错误!未定义书签。实验：可视性饱和蒸汽温度和压力关系实验(20)一实验目的(20)二实验装置(20)三实验方法与步骤(21)四实验结果整理(21)五注意事项(22)实验：空气绝热指数测定实验(24)一实验目的(24)二实验装置及测试原理(24)三实验方法及实验步骤(25)四、实验数据处理(26)五测试结果分析(28)六注意事项(28)实验：喷管中气体流动特性实验一、实验目的1.通过演示渐缩、缩放形喷管，观察气流随背压变化而引起的压力和流量变化，绘制喷管各截面压力轴向位移曲线和流量背压曲线。2通过观察渐缩和缩放喷管中膨胀缺乏和过度膨胀现象，进一部了解工作条件对喷管流动经过的影响。3学习热工仪表的使用方法。二、实验原理本实验装置利用真空泵吸气，造成喷管内各个截面及其背压都具有一定的真空度，实现空气在喷管中流动。通过改变背压，引起喷管中气流的压力和流量发生变化，用函数记录仪绘制出实验曲线，借以到达直观的效果。三、实验步骤通过渐缩喷管试验台，绘制压力位移曲线及流量背压曲线。1打开真空泵阀门，打开冷却水，转动手轮，使测压针位于喷管进口位置，开启真空泵。2通过真空泵阀门调调节背压该值由背压真空表读出，使其大于、等于及小于临界压力。3转动手轮，在不同工况下将探针从喷管进口逐步移到喷管之外一段距离，可得如图1-2所示的压力曲线。这组曲线表明，渐缩喷管内任何截面上的压力都不会低于临界压力。当背压低于临界压力时，气流在喷管外发生忽然膨胀，压力降低到背压。4调节背压，使bP/1P1开场逐步降低，流量相应自零开场逐步增大。当bP/p1=cPr/p1时，流量达最大值。以后再继续降低时，流量保持不变。这讲明气流在喷管中到达了最大流量，见图1-3。四、实验数据文档视界同济大学工程热力学实验报告同济大学工程热力学实验报告实验：空气定压比热容测定实验一实验目的1了解空气定压比热容装置的工作原理2.把握由基本数据计算出定压比热容值和求得定压比热容计算公式的方法3熟悉本实验中测温、测压、测相对湿度、以及测流量的方法。4分析本实验产生的原因及减少误差的可能途径。二.实验装置和原理本装置由风机、流量计、比热仪主体、调压器及功率表等四部分组成，如图2-1所示。比热仪主体如图2-2所示：1多层杜瓦瓶，2电加热器，3均流网，4绝缘垫，5旋流片，6混流网，7出口温度计。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。在此经过中，分别测定气体在流量计出口处的干、湿球温度ta,tv可利用大气干湿球温度代替；气体流经比热仪主体的进出口温度t1,t2；气体的体积流量V；电热器的输入功率W；以及实验时相应的大气压力Pb和流量计出口处表压力pg。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容cP。气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热器的功率来调节。三.实验步骤和数据处理1.接通电源及测量仪表，开动风机，开启加热器，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。3.逐步提高调压器电压，即提高加热器功率，使出口温度升高至估计温度。能够根据下式预先估计所需电功率：12t?.式中：W为功率表读数W；?t为比热仪进出口温度差；为每流过10升空气所需时间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，测量和读出下列数据：每10升气体通过流量计所需时间，s；比热仪进口温度t1和出口温度t2；当时相应的大气压pb；流量计出口处的表压(pg，由mmH2O换算成pa)；干球温度t1、湿球温度tw、相对湿度加热功率，即功率表读数W；=180st1=15Ct2=39Cpb=100.04mmH2Opg=11kPat1=15Ctw=10C=39%W=3.67W5.根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度，从湿空气的焓湿图查出含湿量d，g/kgDA，并根据下式计算出水蒸气的摩尔成分：查图：d=2.5g/kg(a)622/1622/ddyv+=0.4%则干空气的摩尔成分为:ya=1-yv=99.6%6.根据电加热器消耗的电功率，可算得加热器单位时间放出的热量：WQ=3.67W7.干空气质量流量为：aaaamTRVpq=aabgaTRppy/1010)(3-?+=41.5310-?kg/s8.水蒸气质量流量为：=vvvvmTRVpq,vbgvTppy?+-5.461/1010)(3=112.0310-?kg/s9.水蒸气定压比热容的经历公式为：cp,v=1844+0.4886tv=1982.27J/kg.K水蒸气吸收的热量为：Qv=qmdtttt)4886.01844(21+?=61.34310-?J/s10.干空气的定压比热容为：)(,12,ttqQaCpamA-=)(12,ttqQQamV-=999.5J/(kgK)11空气的定压比热容为=niiicwc1=waca+wvcv=1003.4J/kg.K12.比热随温度的变化关系假定在0150之间，空气的真实定压比热与温度之间近似地有线性关系：则由t1到t2的平均比热为：1221)(ttdtbtaCpttm-+=?221ttba+=因而，若以221tt为横座标，Cpm21tt为纵座标图2-3，则可根据不同温度范围内的平均比热确定截距a和斜率b，进而得出比热随温度变化的计算式。四注意事项1.切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热仪主体。2.输入电热器的电压不得超过220伏，气流出口最高温度不得超过300。3.加热和冷却要缓慢进行，防止温度计和比热仪主体因温度骤升和骤降而破裂。4.停止实验时，应先切断电热器。让风机继续运行十五分钟左右温度较低时可适当缩短5.流量计内应确保有适量的水