空气加热性能测定实验
空气比热容比测量实验原理与方法探究
空气比热容比测量实验原理与方法探究引言：空气比热容比是一个重要的物理参数，它用于描述单位质量的空气在温度变化时所吸收或释放的热量。
准确测量空气比热容比对于气体热学研究和工程应用具有重要意义。
本文将探究空气比热容比的测量实验原理与方法。
一、实验原理在测量空气比热容比的实验中，常采用绝热容器法。
该方法利用一容器，在封闭状态下限制空气体积，通过加热或冷却来改变空气的温度。
在实验过程中，容器内的空气不与外界发生热量交换，从而实现绝热条件，使测量结果更加准确。
二、实验器材与准备1. 绝热容器：选用具有良好绝热性能的容器，如热壶或保温杯。
2. 温度计：选用精确度高的温度计，如数显温度计或汞温度计。
3. 电源和电热丝：用于加热绝热容器。
4. 冷却装置：如冷风机、冷却水槽等。
5. 实验记录工具：如笔记本、计算机等。
三、实验步骤1. 在选定的绝热容器中，先用冷却装置降低容器内空气的初始温度，使其接近室温。
2. 将电热丝置于容器内部，并连接到恒温控制装置上。
3. 将容器封闭，确保绝热性，不发生热量交换。
4. 开启电热丝，通过加热使绝热容器内的空气温度升高。
5. 同时使用温度计实时测量空气的温度，记录下来。
6. 根据加热过程中的温度变化和所提供的热量，计算空气的比热容比。
7. 对实验结果进行分析与处理，并进行适当的误差分析。
四、实验注意事项1. 实验前需要保证容器内无杂质和水汽，以免影响测量结果。
2. 绝热容器的绝热状态是实验成功的关键，在实验过程中应尽量避免热量的损失或获取。
3. 加热过程中应掌握适当的加热速度，避免温度变化过快导致测量误差。
4. 数据记录和处理的准确性是保证实验结果可靠性的重要因素，应尽可能多次重复实验，并取平均值。
五、实验结果与分析根据实验记录的温度变化数据和所提供的热量数据，可以计算出空气的比热容比。
在实验中，可以得到不同温度点对应的比热容比值，进而得到比热容比与温度的关系曲线。
通过分析测量结果，可以得出比热容比随温度升高而降低的结论。
对流传热系数测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一：空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析方法，确定关联式nu=ARempr0.4中常数A、m的值。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式nu=bRem中常数b、m的值和强化比nu/nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；35—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、8、9—空气支路控制阀；10、11—蒸汽支路控制阀；12、13—蒸汽放空口；15—放水口；14—液位计；16—加水口；三、实验内容1、光滑管①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1．准数关联影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
导热系数实验报告
一、【实验目的】用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。
二、【实验仪器】导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块三、【实验原理】1、良导体（金属、空气）导热系数的测定根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为θ1、θ2的平行平面（设θ1>θ2），若平面面积均为S ，在t ∆时间内通过面积S 的热量Q ∆免租下述表达式：hS t Q )(21θθλ-=∆∆ （3-26-1） 式中，tQ∆∆为热流量；λ即为该物质的导热系数，λ在数值上等于相距单位长冰水混合物电源输入 调零数字电压表 FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表T 2T 1220V110V导热系数测定仪测1测1 测2测2 表 风扇AB C图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是)K m W ⋅。
在支架上先放上圆铜盘P ，在P 的上面放上待测样品B ，再把带发热器的圆铜盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度θ1、θ2，θ1、θ2分别插入A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。
热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G ，切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。
由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B 任一圆截面的热流量为221)(B BR h t Q πθθλ-=∆∆ (3-26-2) 式中，R B 为样品的半径，h B 为样品的厚度。
当热传导达到稳定状态时，θ1和θ2的值不变，遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 2的散热速率来求出热流量tQ∆∆。
实验中，在读得稳定时θ1和θ2后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。
焓差法空调器性能测试仿真试验
二、实验内容 1、用焓差法测定空调器的各性能参数 2、空调器性能实验系统软件的操作。
三、实验报告
（1）实验目的 （2）实验原理 （3）实验步骤 （4）实验记录表格 （5）实验结果 （6）指出实验中的问题，产生误差的原因，验证实验评价。
五、实验操作
制冷工况时，设备启动顺序如下： 电源――取样风机――室内风机――室外风机――本体引风机――室外加热 ――室外加湿――室内加热――室内加湿（――室外工况机） 热泵工况时，设 备启动顺序如下： 电源――取样风机――室内风机――室外风机――本体引风机――室内工况机 ――――室内加热――室内加湿（――室外加热――室外加湿――室外工况机） 必须在打开室内（外）风机的前提下才能打开室内（外）加热。 1、观察焓差法空调器性能实验系统软件过程线趋向和模拟图中实时显示的数据， 同时观察控制台上相应各个仪表，判断实验数据及实验环境是否稳定。 2、待实验数据及实验环境稳定一定时间后，点击焓差法空调器性能实验系统软 件界面上“记录”按钮，记录之前的实验数据。 3、数据记录完毕后，软件会弹出对话窗口，询问是否打印过程线及提示保存数 据，请按照提示点击“保存”按钮进行数据保存。也可即时打印出该实验时段 内实验数据。
五、实验操作
（三）实验结束
1、退出焓差法空调器性能实验系统软件。 2、关闭焓差法实验控制台钥匙开关，停止所有数据采集。 3、断开焓差法实验 室电源。
4、关闭冷却塔水泵。关闭阀门J、阀门K、阀门L、阀门M、阀门N、阀门O及阀 门P。 5、打开库板门，进入焓差法实验室，拨出被测空调器的电源插头。 6、将被测空调器从平台上拆下。准备下一次实验。 7、分析实验数据，撰写实验报告。（注：原始实验数据保存在实验软件所在 目录下空调器子目录已保存数据文件夹中。对应文件名为当时实验时间.xls,例 如K04-11-05--15.43.xls就表示04年11月5日15点43分保存的实验数据。若实验中 没有即时打印出，可随时打开查看。）
气体定压比热测定试验
空气的定压比热 cp
t2 t1
[J/(kg·K)]
(t1 + t2 ) / 2 (℃)
气体定压比热测定实验数据记录表
1
2
3
hPa。
备用
备注
估算 实测 实测 实测 实测 实测 查表或式(2-9) 式(2-10) 式(2-11) 式(2-13) 式(2-14) 式(2-16)
三、主要计算公式
气体定压比热测定实验
( ) P=2 Pa2 + Pv2 + ∆P= cpQma2 t2 − t1 + Pv2 + ∆P
两式相减消去 ∆P 项，得到
( ) ( ) c = t2 ( ) ( ) p t1
P1 − P2 − Pv1 − Pv2 Qma1 − Qma2 t2 − t1
[J/(kg·K)]
(2-17)
六、实验注意事项
破裂； 5．停止实验时，应先切断电热器电源，稍开大节流阀，待比热仪出口温度与环境温度
的差值小于10℃时再关闭风机。
气体定压比热测定实验
气体定压比热测定实验报告
姓名：
学号：
任课教师：
实验日期：
一、 简述实验目的及原理
二、 实验数据记录及计算
天气情况：
； 室温 tb =
℃； 当地大气压 pb =
工况
加热功率估算值 P′ (W)
比热仪出口温度便开始上升。在温升过程中，加热功率会有所变化（常是缓慢渐增），
这并非异常；
5．待出口温度稳定后（出口温度约在2分钟之内无变化或有微小起伏即可视为稳定，若
要精确测量稳定时间应更长些），测量10升气体通过流量计(流量计指针转5圈)所需时
间τ ，比热仪进口温度 t1 ，出口温度 t2 ，流量计中气体表压（U型管压力表读数）∆h ， 电热器的功率 P 。并将数据填入表2-1中。
空气绝热指数测定
空气绝热指数测定一、实验目的1、测定空气的绝热指数k 及空气的比热p c 及v c 。
2、熟悉以绝热膨胀、定容加热基本热力过程为工作原理的测定绝热指数实验方法。
二、实验装置及测试原理空气绝热指数测定装置见图示。
利用气囊往有机玻璃容器内充气，通过U 型压力计测出容器内的压力P 1；压力稳定后，突然打开阀门5并迅速关闭，在此过程中，空气绝热膨胀，在U 型压力计上显示出膨胀后容器内的空气压力P 2；然后，持续一小时左右，使容器中的空气与实验环境的空气进行热交换，最后达到热平衡，即容器中的空气温度与环境温度相等，此时，U 型压力计显示出温度相等后，容器中空气压力P 3。
根据过程方程：2112kp v p v ⎛⎫= ⎪⎝⎭（1） 又根据状态方程：111p v RT =（2） 222p v RT =（3） 333p v RT =（4）其中：32v v =，31T T =解上述方程组可得：3211kp p p p ⎛⎫= ⎪⎝⎭所以绝热指数K 为：3211lg /lg p p k p p = pv c k c =空气绝热指数测定装置示意图 1－有机玻璃容器；2－进气及测压三通； 3－型压力计；4－气囊；5－放气阀门。
又由pv c c R =+可得：1v Rc k =-与1p kRc k =-式中：V —比容；R —空气常数； T —热力学温度。
三、实验方法及步骤 1、测试前的准备（1）将阀门5的锥形塞拔出，抹上一些真空油，以改善阀门的密封性能，抹油后安装就位，并把螺帽拧紧。
（2）在阀门与开启的情况下（即容器与大气相通），用医用注射器将蒸馏水注入U 型压力计至一定高度。
水柱内不能含有气泡，如有气泡，要设法排除。
（3）调整装置的水平位置，使U 型压力计两水管中的水柱高在一个水平线。
2、记录U 型压力计初始读数h 。
（即容器与大气相通时，压力计中水柱高度）。
3、关闭阀门口5，把螺帽拧紧。
4、用气囊往有机玻璃容器内缓慢充气，至一定值时，待压力稳定后，记录此时的水柱高度差△h 1。
空气加热器性能实验
其中：GE—— 蒸汽量，kg/s; i″——入口蒸汽比焓，kJ/kg; i′——出口凝结水比焓，kJ/kg;
其中：G k——被加热的空气量，kg/s;
Cp ——空气定压比热，Cp = 1.01 （kJ/kg·℃） Q2 = Gk Cp(t2－t1), kW
将电加热锅炉上面的蒸汽出口阀关闭。接通电加热器总电源，依次合上锅炉电加热器的开关，并将可调加热器旋至200V左右的位置进行加热。观察锅炉上压力表和温度计的值，使其达到所要求的温度。注意：压力不得超过0.35MPa!否则，应立即关掉电源。
当温度达到所要求的值时，打开蒸汽出口阀门。打开冷凝水箱上部的流量调节阀，由于锅炉的蒸发量一定，所以调节阀不宜开启太大，流量（蒸发量）<6kg/h.(0.0017kg/s)
空气通过空气加热器的阻力H，可由测量空气加热器前后的静压差直接得出。
空气通过蒸汽加热器所得到的热量Q2，按下列计算:
三、实验装置
四、实验方法及数据处理
实验之前,先熟悉实验装置的流程、测试步骤，实验中所要调试的部件，并准备好测试仪表。
给电加热锅炉加水，使水位达到玻璃管水位计的上部。(注意：水位不得低于水位计管的1/3处，以免烧毁电加热管)。若水位不够，可给锅炉补水。步骤是：启动水泵电源开关，打开锅炉下部的进水球阀向其补水，水位达到接近水位管的上部时，关闭阀门，切断水泵电源。
一、实验目的
通过本实验熟悉和掌握空气加热器换热量及传热系数的测定方法。 通过本实验熟悉和掌握空气加热器阻力的测定方法
二、实验原理
F——传热面积，m2，已知
Q——蒸汽与空气通过间壁交换的热量（W），
其中:tq———蒸汽的温度, (℃),取决于蒸汽的压力。
组合式空调机组GBT14296-2008
组合式空调机组1、范围本标准规定了组合式空调机组（简称机组）的术语和定义、分类与标记、材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、产品样本和说明书的基本内容等。
本标准适用于以功能段为组合单元，能够完成空气运输、混合、加热、冷却、去湿、过滤、消声、热回收等一种或几种处理功能的机组。
冷媒为盐水、乙二醇和直接蒸发盘管以及采用电加热的机组，可参照适用。
本标准不适用于自带冷、热源的空调机（器）、风机盘管机组、暖风机等。
1、规范性引用文件下列文件红的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励本剧本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不住日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验GB/T 2624.3-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第3部分：喷嘴和文丘里喷嘴GB/T 9068-1988 采暖通风与空气调节设备噪声声功率级的测定工程法GB/T14296 空气冷却器和空气加热器GB/T16803 采暖、通风、空调、净化设备术语JB/T 9064盘管耐压试验和密封性检查JG/T 21-1999 空气冷却器和空气加热器性能试验方法2、术语和定义GB/T16803 确定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1组合式空调机组central station air handling units由各种空气处理功能段组装而成的一种空气设备。
适用于阻力大于等于100Pa的空调系统。
3.2机组空气处理功能段functional section of units具有对空气进行一种或几种处理功能的单元体。
机组功能段有：空气混合、均流、过滤、冷却、一次和二次加热、去湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消毒、热回收等单元体。
3.3额定风量Rated air flow rate在标准空气状态下，单位时间通过机组的空气体积流量，单位为m³/h或m³/s。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空气加热器性能测定实验台使用说明书
一、 概述：
空气加热器是暖通空调系统中常用的换热设备。
它的类型很多，按其肋片加工方法不同，可分为：串片式、绕片式、轧片式等。
按其热媒的种类不同，可分为蒸汽加热器或热水加热器。
本实验的目的是，测定空气加热器的传热系数和空气阻力，以鉴定其热工性能的优劣。
本实验以蒸气加热器传热为具体对象。
其蒸汽加热器为铜管串铝片。
其参数为：
换热面积： F = 2.93m 2; 流通截面积：f = 0.08875m 2。
二、 实验原理：
空气加热器的传热系数由下式确定：
p
t F Q k ∆⨯=
w/(m 2
℃) (1)
式中：F ——传热面积，m 2。
Q ——蒸汽与空气通过间壁交换的热量（W ）。
必须注意，蒸汽加热器蒸汽的放热量Q 1等于空气通过蒸汽加热器所得到的热量Q 2。
p t ∆—空气与蒸汽间算术平均温差，℃。
p t ∆= 2
2
1t t t q +-
℃ (2) 其中:t q —蒸汽的温度, (℃),取决于蒸汽的压力。
21,t t
— 加热前、后空气温度，℃。
蒸汽加热器内蒸汽的放热量Q 1按下式计算：
Q 1=G E (i ″－ i ′)kw (3)
其中：G Z 蒸汽量，kg/s ;
i ″— 入口蒸汽比焓，kJ/kg ;
i ′— 出口凝结水比焓，kJ/kg ;
- 1 –
空气通过蒸汽加热器所得到的热量Q2，按下列计算。
Q 2 = G
k
C
p
(t
2
－t
1
), kw (4)
其中：G k—被加热的空气量，kg/s;
C
p
—空气定压比热，C p = 1.01 （kJ/kg℃）；
空气通过空气加热器的阻力H，可由测量空气加热器前后的静压差直接得出。
三、实验装置：
空气加热器实验装置如图1、图2所示。
它由蒸汽置备输送系统、空气系
统和测试系统组成。
蒸汽由蒸汽发生器26产生，经阀门13，汽水分离器12，过热器11进入蒸汽加热器，一般情况下，暖通空调用低压饱和蒸汽。
因此，实验中，蒸汽不带水时，可不用过热器11（即不通电）。
蒸汽加热空气后，其凝结水经过冷却器22，使凝结水过冷，以防护产生二次汽。
空气经调节阀门2，由风机1吸送，并通过风道送出，经整流孔板3，进入蒸汽加热器，经加热后由孔板25排出。
–2 –
图2 实验装置原理图
1.风机；2调节阀；3整流孔板；4、5.换热器前后测温点；6.静压测；7.风机测孔；
8、9、10测温点；11.过热器（一般不用）；12.汽水分离器； 13.阀门；14.安全阀；
15.温度计；16.压力表；17.电加热器；18.水位计；19.止回阀；20.给水泵；21.水
箱；22.冷却器；23.调节阀；24.排气装置；（凝结水位管）；25.孔板；26电锅炉；（蒸汽发生器）。
四、实验方法及数据整理:
实验步骤如下:
1.实验之前,先熟悉实验装置的流程、测试步骤，实验中所要调试的部件，并准备好测试仪表。
2、给电加热锅炉加水，使水位达到玻璃管水位计的上部。
(注意：水位不得低于水位计管的1/3处，以免烧毁电加热管)。
若水位不够，可给锅炉补水。
步骤是：启动水泵电源开关，打开锅炉下部的进水球阀向其补水，水位达到接近水位管的上部时，关闭阀门，切断水泵电源。
3、将电加热锅炉上面的蒸汽出口阀关闭。
接通电加热器总电源，依次合上锅炉电加热器的开关，并将可调加热器旋至200V左右的位置进行加
- 3 -
热。
观察锅炉上压力表和温度计的值，使其达到所要求的温度。
注意：压力不得超过0.35MPa!否则，应立即关掉电源。
4、当温度达到所要求的值时，打开蒸汽出口阀门。
同时打开冷却水阀门，并控制冷却水出口温度降至不烫手。
打开冷凝水箱上部的流量调节阀，由于锅炉的蒸发量一定，所以调节阀不宜开启太大，流量（蒸发量）
<6kg/h.(0.0017kg/s)
5、排除换热器出口凝结水位管内的空气，调节其水位，使水位稳定，以保持换热器出口不出蒸汽，计维持过冷度。
6、调节蒸汽过热器的电压，使空气加热器入口处的蒸汽过热度为2℃，以防蒸汽带水（一般情况下可不用）。
7、待系统稳定后，实验测定方可进行，测量并记录所有实验参数，其结果列入表1直至这一工况结束。
改变工况，并检查锅炉水位，进行下一工况。
8、所有实验工况测定结束后，关闭锅炉及过热器的加热开关。
风机继续运行5分钟后关闭。
最后关闭总电源。
五、思考问题：
1.对于热水加热器，如何设计实验系统及测量方案。
2.试述空气加热器的校核计算。
- 4 –
表1 实验记录与数据整理表
注：① 进入空气加热器的蒸汽量即为凝结水量，凝结水量有重量法测得。
② 空气量由孔板25测得，即Gk=0.02ρ⋅∆p (kg/s),其中ρ为空气密度(kg/m 3)。
p ∆：孔板前后压差（毫米水柱）。
③ 实验相对误差： %51001
2
1<⨯-Q Q Q 。
④ 实验稳定后，每次测试时间间隔为5分钟～10分钟。
-5-。