關鍵工程熱力學-試驗基礎指導書

1、工程熱力學課程實驗指引書實驗一空氣絕熱指數測定一、實驗目的1、測定空氣日勺絕熱指數K和空氣日勺比熱Cp和CV2、熟悉以絕熱膨脹、定容加熱基本熱力過程為工作原理日勺測定絕熱指數實驗措施；3、演示剛性容器充放氣過程勺熱過程現(xiàn)象二、實驗裝置及原理空氣絕熱指數測定裝置如圖所示，運用氣囊往有機玻璃容器內充氣，通過 U型壓力計測 出容器內壓力烏，壓力穩(wěn)定后，忽然打開閥門5并迅速關閉。在此過程中，空氣絕熱膨脹， 在U型壓力計上顯示出膨脹后容器內日勺空氣壓力P2；然后，持續(xù)一小時左右，使容器中勺 空氣與實驗環(huán)境日勺空氣進行熱互換，最后達到平衡，即容器中勺空氣溫度與環(huán)境溫度相等。 此時，U型壓力計顯示出溫度平衡

2、后容器中空氣壓力P3。土一布孫費一 U您左對諺我七晝冷三、實驗措施與環(huán)節(jié)1、測試前日勺準備1）將閥門5勺錐形塞拔出，抹上某些真空油，以改善閥門勺密封性能。抹油后安裝就 位并擰緊。2）在閥門5開放勺狀況下（即容器與大氣相通），用醫(yī)用注射器將蒸餾水注入U型壓 力計120150mm左右勺水柱高。水柱內應不含氣泡。如有氣泡，應設法排除。3）調節(jié)裝置勺水平位置，使U型壓力計兩水管中勺水柱高在一種水平線上。2、測試環(huán)節(jié)1）記錄U型空壓計初始讀數h0。2）關閉閥門5,把容器擰緊。3）用氣囊往有機玻璃容器內緩慢充氣，容器內勺壓力由U型壓力計勺水柱差顯示。此 時勺壓差150200mm水柱為宜。待壓力穩(wěn)定后，記錄

3、下此時勺壓差值M。4）忽然打開閥門5并迅速關閉?？諝饨^熱膨脹后，在U型管內顯示出膨脹后容器勺氣 壓。記錄此時勺壓差值 h2.5）持續(xù)12小時后，待容器內空氣勺溫度與測試現(xiàn)場勺大氣溫度一致時，記下此時容器內空氣壓力勺壓力差h36）一般規(guī)定反復三次測試，取其測試成果勺平均值。四、實驗注意事項1、氣囊往往要漏氣，充氣后必須用夾子將膠皮管夾緊。2、在測試過程，測試現(xiàn)場勺溫度規(guī)定保持基本恒定。否則，很難測出可靠勺數據。五、實驗報告及規(guī)定1、按照原始數據求出k值。2、分析影響測試成果勺因素。實驗二 二氧化碳臨界態(tài)觀測及PVT關系測定一、實驗目的1、理解CO2臨界狀態(tài)日勺觀測措施,增長對臨界狀態(tài)日勺概念日勺

4、感性結識。2、加深對課堂所講日勺工質狀態(tài)，凝結，汽化，飽和狀態(tài)等基本概念日勺理解。3、掌握CO勺p-v-l關系日勺測定措施,學會用實驗測定實際氣體狀態(tài)變化規(guī)律勺措施和 技巧。4、學會活塞式壓力計，恒溫器等熱工儀器日勺對日勺使用措施。二、實驗內容1、測定CO勺p-v-l關系，在p-v-l坐標系中繪出低于臨界溫度（t=20C ）臨界溫度 （t=31.1C ）和高于臨界溫度（t=50C）日勺三條等溫曲線，并于原則實驗曲線及理論計算值相 比較，并分析其差別因素。2、觀測CO2在低于臨界溫度時（t=25C, 27C ）飽和溫度和飽和壓力之間日勺相應關系， 并與圖四中日勺t-p曲線相比較。3、觀測臨界狀態(tài)

5、臨界狀態(tài)附近汽液兩相模糊勺現(xiàn)象汽液整體相變現(xiàn)象觀測CO勺t，p，v等臨界參數，并將實驗所地勺v值與抱負氣體狀態(tài)方程和繁德 瓦爾方程勺理論值相比較，簡述其差別因素圖.情岐自豐即三、實驗設備及原理整個實驗裝置由壓力臺、恒溫器和實驗臺本體及其防護罩等三大部分構成（如圖一）。實驗臺本體如圖二所示。其中1-高壓容器；2-玻璃杯；3-壓力油；4-水銀；5-密封填料；6-填料水套；7-恒溫水套；8-承壓玻璃管；9-CO2空間；10溫度計。對簡樸可壓縮熱力系統(tǒng)，當工質處在平衡狀態(tài)時，其狀態(tài)參數p、v、t之間有:ra二試驗白水怵E （p, v, t） =0 或 t=f （p, v） 本實驗就是根據式（1），采用

6、定溫措施來 測定CO2p-v之間日勺關系，從而找出C02 日勺p-v-t關系。實驗中，由壓力臺送來勺壓力油進入 高壓容器和玻璃杯上半部，迫使水銀進入 預先裝CO2氣體勺承壓玻璃管，CO2被壓縮， 其壓力和容積通過壓力臺上日勺活塞桿勺進、退來調節(jié)。溫度由恒溫器供應日勺水套里勺水溫來 調節(jié)。實驗工質二氧化碳日勺壓力，又裝在壓力臺上日勺壓力表讀出（如果提高精度，可由加 在活塞轉盤上日勺平衡砝碼讀出，并考慮水銀柱高度日勺修正）。溫度由插在恒溫水套中日勺溫度 計讀出。比容一方面由承壓玻璃管內二氧化碳柱勺高度來測量，而后再根據承壓玻璃管內均 勻、截面不變等條件換算出。四、實驗環(huán)節(jié)1、按圖一裝好實驗設備，并啟動實驗本體上日勺日光燈。2、恒溫器準備及溫度調節(jié)。將蒸餾水注入恒溫器內，注至離蓋3050mm，檢查并接通電路，開動電動泵，使水 循環(huán)對流。旋轉點接點溫度計頂端日勺帽形磁鐵，跳動凸輪示標，使凸輪上端面與所要調定日勺溫度 一致，再將帽形磁鐵用橫向螺釘鎖緊，以防轉動。視水溫狀況，開、關加熱器，當水溫未達到要調定日勺溫度時，恒溫器批示燈是亮日勺， 當批示燈