工程热力学实验指导书.doc

《工程热力学》课内实验指导书及实验报告 《工程热力学》实验 院系、专业 课 程 工 程 热 力 学 成 绩 班 级 学 号 姓 名 同组人 实验地点 工程中心 9-111 指导教师 2014年 月 日实验一 饱和水蒸汽压力和温度关系的测定 一、实验目的 通过观察小容积的核态沸腾现象及饱和蒸汽压力和温度的变化关系，加深对饱和状态的理解，从而建立起当液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时，液体便会发生沸腾的基本概念。 通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽p－t关系图标的编制方法。 学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 二、实验原理 实验中，通过电子调压模块调节输出电压以实现不同工况，用电接点压力表和温控仪测取不同工况下饱和蒸汽的压力和温度值，根据测得的p、t实验数据，即可绘制p－t关系曲线，并将饱和蒸汽压力和温度的关系整理成实验公式。 三、实验设备 本实验以〈可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪〉为主要实验设备。实验装置由加热密封容器（产生饱和蒸汽）、电接点压力表（－0.1～1.5MPa）、电子无级调压模块（0～220V）、电压表、温控仪、测温管（管底注入少量机油，用来传递和均匀温度）和透明玻璃视窗等组成。 图1 可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪 四、实验步骤 熟悉实验装置及所使用仪表的工作原理、性能和使用方法。 接通有安全地线的220V电源，调整电流表旋钮，使其表值接近于零。 设定电接点压力表的下限位针（金属白），使其触点与表压指示针（黑）触合，如果按下开关后，电压表在调压时仍不显示其变化值，就应检查指针是否与触点触合。可拨动触点靠拢指针，继电器有轻微吸合声，即表示电源导通，此时加热器开始工作。视其实验进程所需时间的长短，适当调节电流的大小可观察压力上升的快慢，通常电流值调至1.0（A）为宜，太大会影响加热器的使用寿命。 设定电接点压力表的上限位针（金属白），可在0～0.8 MPa范围内任意设定，通常不少于6个压力值，实验点应尽可能均布。当蒸汽压力上升，使表压指示针接近第一个设定值时，迅速记录当前的PO和tO。当表压指针与上限位针触合，加热器会自动断电，然后拨开上限位针至第二测量点，加热器继续工作，表压继续升高。重复以上操作，从低到高完成全部测量，将记录值填入下列表中。 实验完毕后，将电流调节旋钮回零位，并断开电源。 记录实验环境的温度和大气压力。 五、实验数据处理方法： 1、 以压力表示值为标准值，参照水蒸气热力性质表，查出标准温度，计算测量温度的相对误差。 六、数据记录： 1、数据记录和计算：大气压力B= MPa 实验点 饱和温度（℃） 测试误差 压力表读值Pg 绝对压力P 温度计读值t’ 温度标准值t Δt=t-t’ ℃ Δt/t*100 % 1 2 3 4 5 6 7 七、注意事项： 机箱侧阀的用途： 1、密闭容器内的压力值为负压，阀使容器与大气隔绝。 2、当容器内的液体低于测量所需的液位时容器在真空状态下，此阀可向容器内加入实验用液体。 3、当容器内工作压力较高且需得到一较低值时，可通过此阀在瞬间调节。 4、容器内工作压力不得超过0.8 MPa。 八、实验报告： 1、数据整理： 2 实验结果 3、结果分析： 4、思考与建义： 实验二 喷管流动特性测定实验 一、实验目的: （1）巩固和验证有关气体在喷管内流动的基本理论，掌握气流在喷管中流速、流量、压力的变化规律，加深临界状态参数、背压、出口压力等基本概念的理解。 （2）测定不同工况（,,）下，气流在喷管内流量的变化，绘制曲线；分析比较的计算值和实测值；确定临界压力。 （3）关系曲线，分析比较临界压力的计算值和实测值。 二、实验原理: 1、渐缩喷管 气体在渐缩喷管内绝热流动的最大膨胀程度取决于临界压力比：3-1） 临界压力比只和气体的等熵指数k有关，对于空气，k＝1.4，。式中的pcr即为气体在渐缩喷管中膨胀所能达到的最低压力，称为临界压力。气体渐缩喷管中的膨胀情况如图3－1 所示。 2、缩放形喷管 气体流经缩放形喷管时完全膨胀的程度决定于喷管的出口截面积A2与喷管中的最小截面积Amin的比值。喷管在不同背压条件下工作时，压力分布如图