能源與動力工程專業(yè)綜合實驗指導書指導書

1、制冷（制熱）冰箱綜合實驗指導書一、實驗目的1、了解分體式熱泵型空調(diào)器工作狀況及R22的焓值變化情況。演示制冷（熱泵）循環(huán)系統(tǒng)工作原理，提高對空調(diào)器的認識。故障的發(fā)生與排除方法。2、了解間冷式雙門電冰箱的工作狀況及R12的焓值變化情況。對冰箱的結(jié)構加以認知，了解單項制冷的組成和故障的排除方法。3、進行制冷（熱泵）與冰箱循環(huán)系統(tǒng)粗略的熱力計算。加深對系統(tǒng)的組成和不可缺少的制冷器件的認知。二、實驗裝置1.空調(diào)室內(nèi)機 2.制冷系統(tǒng)圖 3.故障開關 4.運行演示面板 5.遙控器視窗 6.四通換向閥 7.壓縮機 8.冷凝風扇 9.室外機組 10.控制面板及儀表 11.故障開關 12.冰箱制冷系統(tǒng) 13.保

2、鮮室 14.溫度控制器 15.冷凝器 16.空調(diào)故障閥 17.冰箱故障閥 18.冷凍室 19.壓縮機 20.移動框架演示裝置由全封閉壓縮機、室內(nèi)機1、室外機2、壓縮機、遙控電控換向閥及管路等組成制冷（熱泵）循環(huán)系統(tǒng)；由冰箱用壓縮機、自散熱式冷凝器，干燥過濾器及毛細管等組成單項制冷系統(tǒng)。采集由數(shù)顯LCD液晶顯示巡檢儀、LED光柱型智能儀表，高精密壓力傳感器以及高分辨率鉑電阻測溫傳感器等測試儀器所組成。三、實驗原理、方法和手段空調(diào)器制熱時，壓縮機吸入制冷劑蒸氣，在氣缸內(nèi)被壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)排氣閥片排至室內(nèi)側(cè)冷凝器，在冷凝器中，制冷劑被室內(nèi)循環(huán)空氣冷卻成高壓液體，制冷劑釋放出來的熱量加熱空氣，使

3、溫度上升，高壓液體制冷劑通過毛細管節(jié)流降壓后，進入室外側(cè)蒸發(fā)器，吸收室外的熱量變?yōu)檎羝?，在被壓縮機吸入。如此循環(huán)不止，可見，熱泵型空調(diào)器除由冷風型空調(diào)器的通風、制冷、除塵去濕的功能外，還多了一個制熱功能。各部件的作用如下。1.壓縮機的作用：及低溫低壓的制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸氣。2.室內(nèi)交換器：制熱時，相當于冰箱的冷凝器，將高溫高壓的制冷劑蒸氣冷卻成也太制冷劑，同時放出熱量，制冷時，相當于冰箱的蒸發(fā)器，制冷劑在其中蒸發(fā)吸收熱量。制冷。3.過濾器：在濾去制冷劑中的雜質(zhì)的同時吸收制冷劑中的水分。4.毛細管：降壓節(jié)流，將高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)毛細管限流后，壓強迅速降低。5.四通電磁閥：改變制冷

4、劑的流動方向，從而達到制冷的目的。6.室外風機：將室外熱交換器上的熱量或冷氣吹走。7.室內(nèi)風機：將室內(nèi)熱交換器上的冷氣或熱氣吹向房間。8.遙控主控制板：控制呀隨機的供電和各風機的供電，自動的控制壓縮機的工作。9.室溫傳感器：當室內(nèi)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，傳感器的電阻發(fā)生變化，流過它的電流大小也發(fā)生了變化，這時給CPU提供了一個開機或關機的信號，讓CPU自動控制壓縮機的通電狀態(tài)，從而控制了溫度。10.控制面板及監(jiān)測儀表：本實驗臺是綜合性實驗臺，為了輔助教學，增設了監(jiān)測儀表，溫度信號、壓力信號采集等并由智能儀表全屏顯示，并能時時記錄相應的溫度、壓力及功耗，更有助于學生對儀表的認知能力，為以后的學習奠定

5、了基礎。11.故障開關：分析故障的原因與故障的排除方法，既能在學習的同時又能排除所未遇見的故障，從而加深了學習的興趣。電冰箱在消耗電能條件下，利用制冷劑（如氟利昂）在系統(tǒng)中蒸發(fā)來大量吸收箱內(nèi)的熱量，實現(xiàn)制冷的目的。其制冷循環(huán)原理：利用物態(tài)變化過程中的吸熱現(xiàn)象，使之氣液循環(huán)，不斷地吸收和放熱，已達到制冷的目的。其具體過程是：通電后壓縮機工作，將蒸發(fā)器內(nèi)以吸熱的低壓、低溫氣態(tài)制冷劑吸入，經(jīng)壓縮后，形成高壓、高溫蒸氣，進入冷凝器，制冷劑降為室溫時變?yōu)橐簯B(tài)。再通過毛細管進入蒸發(fā)器，由于毛細管的節(jié)流作用，壓力急劇下降，液態(tài)制冷劑九立即沸騰蒸發(fā)，吸收箱內(nèi)的熱量變成低壓、低溫的蒸汽，再次被壓縮機吸入。如此不

6、斷循環(huán)，將冰箱內(nèi)部熱量不斷的轉(zhuǎn)移到箱外。四、實驗內(nèi)容實驗中需要首先了解熱泵與冰箱的構造結(jié)合理論知識將試驗臺測試系統(tǒng)的流程繪制出來；根據(jù)空調(diào)及電冰箱各監(jiān)測的溫與排氣壓力在焓圖找出R12、R22的焓值變化情況。五、實驗準備1.復習制冷設備原理書中關于熱泵的介紹。2.復習制冷壓縮機中關于壓縮機部分的介紹。3.學習四通換向閥的基本工作原理。4.認真復習指導書的操作內(nèi)容及注意事項。六、實驗操作步驟1.認識試驗臺各部件的名稱及作用。2.記錄開機前空調(diào)器及電冰箱的初始狀態(tài)各點的壓力與溫度。3.記錄開機后10分、20分、30分、的空調(diào)器及電冰箱各監(jiān)測點的溫度與吸排氣的壓力。4.在焓圖上找出R12、R22的焓值

7、變化情況。5.在教師指導下進行空調(diào)器與電冰箱的故障產(chǎn)生及恢復。八、注意事項及其他說明1.在操作空調(diào)器制冷與制熱切換時，應停機5分鐘再進行，嚴禁連續(xù)轉(zhuǎn)換開關緊急切換。2.強制啟動空調(diào)器或電冰箱系統(tǒng)應注意間隔時間約5分鐘。3.在做故障實驗時，應盡快恢復正常，不要在有故障的情況下長時間運行，否則會損壞設備。4.空調(diào)器制冷劑為R22，冰箱系統(tǒng)制冷劑為R12 ，禁止混用。九、思考題1.繪制試驗系統(tǒng)圖，表示出制冷與制熱循環(huán)的方向，并表示出各個測溫點。2.根據(jù)實驗結(jié)果，分析熱泵系統(tǒng)在制冷與制熱情況下各個工況的不同。十、實驗報告及數(shù)據(jù)的記錄測試數(shù)據(jù)記錄 測 試 參 數(shù)單 位123平 均吸氣溫度排氣溫度節(jié)流閥前

8、溫度節(jié)流閥后溫度吸氣壓力Mpa排氣壓力Mpa壓縮機電流壓縮機電壓室內(nèi)環(huán)境溫度當?shù)卮髿鈮簃mbar冰箱壓縮機吸氣溫度冰箱壓縮機排氣溫度節(jié)流閥前溫度節(jié)流閥后溫度冰箱壓縮機吸氣壓力Mpa冰箱壓縮機排氣壓力Mpa冰箱壓縮機電流A冰箱壓縮機電壓V耐火材料線膨脹系數(shù)的測定（工程值）一、實驗目的掌握熱膨脹系數(shù)的概念了解測量熱膨脹系數(shù)的方法二、實驗原理熱膨脹儀（DIL）為使樣品處在一定的溫度程序（升/降/恒溫及其組合）控制下，測量樣品長度隨溫度或時間的變化過程。該技術廣泛應用于陶瓷材料、金屬材料、塑膠聚合物、建筑材料、耐火材料、復合材料等領域。利用熱膨脹儀，可以測量材料的線膨脹與收縮，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，軟化點溫

9、度、相變溫度，研究燒結(jié)過程，優(yōu)化燒結(jié)工藝，做反應動力學研究等。 三、實驗裝置LVDT為位移傳感器，其上連有推桿，通過與樣品的接觸獲取樣品長度的變化信號。樣品處于可控溫的爐體中。在程序溫度（線性升溫、降溫、恒溫及其組合等）過程中，使用LVDT連續(xù)測量樣品的長度變化。四、實驗方法1、打開DIL402PC測量單元、爐子電源、計算機電源。預熱半小時后，可以開始測試。2、打開Proteus 軟件。 3、樣品制備：首先進行樣品制備（標準尺寸為25mm*Ø6mm），保證樣品兩個端面平整，測量并記錄樣品長度。將樣品放入支架上，關閉爐體.4、點擊“文件”菜單下的“打開”，選擇測量模式為“修正樣品”，輸

10、入樣品名稱、編號/質(zhì)量，點”下一步”，再點”下一步”，檢查填入的參數(shù)是否正確,點”下一步”。5、將終止溫度改為樣品測試需要的溫度,點”下一步”，取名,并”保存”， 點”下一步”。6、點”開始等待到”,等樣品溫度達到并穩(wěn)定在設定的50后,點”開始測量”。 7、測量結(jié)束后打開分析軟件對曲線進行分析。不要關閉主機及爐子電源，待爐體自然冷卻到室溫后，取出樣品。 注意事項 1、 保持樣品的清潔，應使用鑷子夾取，避免用手觸摸。 2、 在測量的溫度范圍內(nèi)，保證測試的樣品絕對不能與樣品支撐、樣品支架或熱電偶發(fā)生反應，不能熔融。如不確定，請使用其他單獨的爐子試燒。在樣品兩端加上隔片。 3、 應盡量避免在儀器極限

11、溫度（1600）附近進行長時間恒溫操作。 4、 試驗完成后，必須等爐溫降到150以下才能打開爐體。 5、 儀器的最大升溫速率為50K/min，最小升溫速率為0.1K/min，一般使用的升溫速率為<5 K/min。 五、實驗數(shù)據(jù)整理得出室溫-500度，Al2O3的線膨脹系數(shù)曲線。熱流體綜合實驗指導書一 試驗目的熟練掌握工程流體力學、傳熱學及工程熱力學的相關知識掌握文丘里管、孔板流量計的原理掌握沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)的計算方法熟練掌握吸、散熱相關公式二、試驗設備熱流體綜合試驗臺，管內(nèi)徑為10cm，壁厚為2.5mm。測壓系統(tǒng)：共有18個測壓點，除一個測全壓外，其余均測量的為靜壓測溫系統(tǒng)：有

12、4個熱電偶測溫點和7個熱電阻測溫點加熱模塊：有6組加熱器，可分別加熱或同時加熱風機轉(zhuǎn)速：有高低兩檔壓力表：有8個不同量程的壓力表，U形管可測壓三、試驗可測數(shù)據(jù)：壓力、溫度、長度、周長。四、試驗可計算得到的數(shù)據(jù)中心流速，文丘里管流量系數(shù)，彎頭和節(jié)流元件的局部阻力系數(shù)和沿程阻力系數(shù)，加熱器加熱功率，流體流量及平均流速，邊界層厚度及邊界層速度變化曲線，散熱量及傳熱系數(shù)，孔板流量計流量系數(shù)要求至少計算上述5個項目。五、涉及學科：工程流體力學，傳熱學，工程熱力學。六、涉及公式1、伯努利方程2、連續(xù)性方程3、文丘里管流量計算公式4、局部阻力計算公式5、沿程阻力計算公式6、流量計算公式7、孔板流量計流量計算

13、公式8、熱平衡方程式9、牛頓冷卻公式煙氣流線觀測一、實驗目的煙風洞是利用煙流法觀察空氣流過物體周圍的流動圖形。二、實驗原理煙風洞是翼型線流的流譜，其特點是：氣流流過翼型時，煙流變密，流速加大，壓力降低，翼型前部煙流分叉的地方是駐點，在該處流速等于零。在翼型尾部某一區(qū)域，煙流被沖散、反映流動及不規(guī)則、這里是旋渦區(qū)。隨著沖角的加大、上下翼面煙流的稀密程度相差愈大、壓力差愈大。上翼面速度V大、壓力P小、產(chǎn)生吸力。下翼面速度V小、壓力P大、產(chǎn)生壓力。當沖角大于某一角度時、氣流從翼型前緣就開始分，旋渦區(qū)過于擴大，這時升力迅速降低，阻力急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“失速”此時的沖角稱為“失速沖角”，低速翼型的失速沖角一般在15º20º之間。 三、實驗裝置四、實驗步驟1、點上衛(wèi)生香，放入發(fā)煙器并卡住，使其產(chǎn)生煙流；2、打開日光燈，按裝機翼組件，調(diào)