空气热机报告
空气热机实验报告
enter结尾
0.4837x + 9.0767x +
y = 4.2071x2 - 9.0767x + 5.5669
V(V)
V(V)
32伏P-V曲线
1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60
1.001.051.101.151.201.251.301.351.401.451.501.55
y = 0.6918x2 + 0.1035x 0.2164
P(V)
P(V)
24伏P-V曲线
1.60
1.50
1.40
பைடு நூலகம்
y = 1.8789 x2 - 3.0365 x +
1.30
1.8081
1.20
1.10
1.00
0.90
y = 3.9109 x2 - 8.3713 x +
0.80
5.1595
0.70
0.60 1.001.051.101.151.201.251.301.351.401.451.501.55
V(V)
26伏P-V曲线
1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60
1.001.051.101.151.201.251.301.351.401.451.501.55
y = 1.1130 x2 - 0.9617 x + 0.4582
y = 4.2000 x2 - 8.9389 x + 5.4161
交点x 1.03 1.51 面积S 功A(J)
F24 -1.31041 -1.29225 0.01816 0.00523
空气热机实验报告
空气热机实验报告【实验目的】1( 理解热机原理及循环过程2( 测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3( 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率:η = A/Q=(Q-Q)/Q=(T-T)/T = ΔT/ T 1 1211211式中A为每一循环中热机做的功,Q 为热机每一循环从热源吸收的热量,Q为热机每一12循环向冷源放出的热量,T为热源的绝对温度,T为冷源的绝对温度。
空气热机实验报告范文
2020空气热机实验报告范文Contract Template空气热机实验报告范文前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。
按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。
体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】篇一:空气热机实验论文报告摘要:热机是将热能转换为机械能的装置,空气热机结构简单、便于操作。
空气热机实验通过对空气热机探测仪、计算机等操作来理解空气热机原理及循环过程。
通过电加热器改变热端温度测量热功转换值,作出nA/ΔT与ΔT/T1的关系图,验证卡诺定理。
逐步改变力矩大小来改变热机输出功率及转速,计算、比较热机实际转化效率。
试验表明:在一定误差范围内,随热端温度升高nA/ΔT与ΔT/T1的关系呈现性变化,验证卡诺定理。
热端温度一定时输出功率随负载增大而变大,转速而减小。
关键词:卡诺定理;空气热机;卡诺循环热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学知识。
空气热机的结构如图一所示,热机主机主要有高温区、低温区、工作活塞和位移活塞、气缸、飞轮、连杆,热源等组成。
由电热方式加热位移活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移气缸间的间隙流动,提高高温与低温间的温度差可以提高热机效率。
位移活塞与工作活塞通过连杆与飞轮连接,他们的运动是不同步的,其中一个处于极值时,速度最小,另一个活塞速度最大。
图一空气热机工作原理示意图当工作活塞向下移时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1b所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞向顶端移动时,位移活塞迅速右移,使位移汽缸内气体向低温区流动,如图1c所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1d所示。
空气热机实验报告
70 空气热机高树超热机是将热能转换为机械能的机器,斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容,是很好的实验教学仪器。
1.热机发电原理空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由汽缸、高温区、低温区、工作活塞、位移活塞、飞轮、连杆等部分组成。
汽缸的上部有螺旋状的加热电阻,构成高温区,汽缸下部为水冷的低温区。
汽缸下面的活塞是工作活塞,它使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
工作活塞上面是位移活塞,它是半封闭活塞,气体可通过其中间圆柱内充塞的细铜丝流动,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,并在通过铜丝时预冷(热)。
工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接,相位相差90度,当某一活塞处于位置极值时,它本身的位置变化率最小,而另一个活塞的位置变化率最大。
在作热机工作时,位移活塞超前工作活塞90度。
当工作活塞处于最顶端时,位移活塞迅速下移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a 所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向下运动,如图1b 所示, 在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最底端时,位移活塞迅速上移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向上运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V 图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理, 热机效率:η 1-T 2/T 1 式中T 2为冷源的绝对温度,T 1为热源的绝对温度,热机冷热源的温度比值越小,热机效率越高。
本装置冷源为循环水,温度基本恒定,而热源温度随加热功率的提高而升高,故输入功率越大,热机效率应越高。
2.热机作为热泵或冷泵通过外力驱动飞轮,空气热机可以作为热泵或制冷机工作,在空气热机有两个活塞通过活塞杆连接到曲柄上,位移活塞与工作活塞有位相差90o ,如果飞轮图3 空气热机实验装置 空气热机 位移传感器 变压器压力传感器接口电路图1 热机结构及原理图 图2 作为热泵和制冷机操作热空气发动机的操作原理:上图为热泵、下图为冷泵逆时针旋转,当工作活塞位于最顶端中心位移活塞向上运动,并将空气转移到被水冷却的汽缸低端(图2上)。
空气热机实验报告
空气热机实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过研究空气热机的工作原理和性能参数,加深对热力学循环的理解,掌握热力学实验的基本方法和技能。
二、实验原理。
空气热机是利用空气作为工质,通过加热、膨胀、冷却和压缩等过程,将热能转化为机械能的热力机械装置。
在本实验中,我们将通过空气热机的工作过程,了解其热力学循环的特点和性能参数。
三、实验器材。
1. 空气热机实验装置。
2. 温度计。
3. 压力计。
4. 实验台。
四、实验步骤。
1. 首先,检查实验装置是否完好,确认各部件连接牢固。
2. 接通电源,加热空气热机实验装置,记录加热过程中的温度和压力变化。
3. 记录空气热机实验装置在不同工作状态下的温度和压力数据。
4. 根据实验数据,计算空气热机的热效率和工作效率。
5. 对实验结果进行分析和总结,得出结论。
五、实验数据及结果分析。
通过实验数据的记录和计算,我们得出了空气热机在不同工作状态下的温度和压力变化曲线,以及热效率和工作效率的计算结果。
通过对实验数据的分析,我们可以得出空气热机的性能参数,并对其工作原理进行深入理解。
六、实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了空气热机的工作原理和性能参数,掌握了热力学实验的基本方法和技能。
同时,我们也发现了一些问题和不足之处,为今后的实验研究提供了一定的参考和借鉴。
七、实验总结。
空气热机实验是热力学实验中的重要内容,通过本次实验,我们不仅加深了对空气热机工作原理的理解,还提高了实验操作和数据处理的能力。
在今后的学习和科研工作中,我们将继续努力,不断提高实验技能,为科学研究做出更大的贡献。
八、致谢。
在本次实验中,得到了老师和同学们的大力支持和帮助,在此表示衷心的感谢。
以上就是本次空气热机实验的报告内容,希望对大家有所帮助。
空气热机实验 (1)
空气热机实验研究化学工程学院过程装备与控制工程1班摘要:掌握空气热机原理及循环过程,测量不同冷热端温度时的热功转换值,作nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图,验证卡诺定理。
测量并指出热机输出功率随负载及转速的变化关系。
关键词:空气热机、卡诺循环、卡诺定理、输出功率【前言】热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究,曾为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容,是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身1作者:男,化学工程学院09级过程装备与控制工程1班学生,主要从事化工机械设备控制、设计等方面的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
空气热机实验报告答案
一、实验目的1. 理解空气热机的工作原理及循环过程。
2. 通过实验验证卡诺定理。
3. 掌握热机效率的计算方法。
4. 分析影响热机效率的因素。
二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的装置。
本实验采用斯特林空气热机,以空气为工作介质。
通过改变热端温度,观察热功转换值,验证卡诺定理。
同时,通过改变力矩大小,观察热机输出功率及转速的变化,计算热机实际转化效率。
三、实验仪器与材料1. 空气热机探测仪2. 计算机3. 电加热器4. 力矩计5. 气缸6. 飞轮7. 连杆8. 热源四、实验步骤1. 将空气热机探测仪与计算机连接,打开软件,设置实验参数。
2. 将电加热器连接到热端,打开加热器,调节温度,记录热功转换值。
3. 通过计算机软件绘制nA/T与T/T1的关系图,验证卡诺定理。
4. 逐步改变力矩大小,观察热机输出功率及转速的变化。
5. 计算热机实际转化效率,分析影响热机效率的因素。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)通过实验,绘制了nA/T与T/T1的关系图,验证了卡诺定理。
(2)随着热端温度升高,nA/T与T/T1的关系呈现线性变化。
(3)在一定误差范围内,热端温度一定时,输出功率随负载增大而变大,转速减小。
2. 实验分析(1)卡诺定理验证:实验结果与卡诺定理相符,说明空气热机的工作原理符合热力学第二定律。
(2)热机效率:在一定误差范围内,随着热端温度升高,热机效率提高。
这是由于高温下,热机的热功转换效率更高。
(3)输出功率与转速:在一定误差范围内,热端温度一定时,输出功率随负载增大而变大,转速减小。
这是由于负载增大,热机输出功率增加,但转速减小,以满足负载需求。
六、实验结论1. 空气热机的工作原理符合热力学第二定律,验证了卡诺定理。
2. 热机效率与热端温度有关,高温下热机效率更高。
3. 输出功率与转速受负载影响,负载增大,输出功率增加,转速减小。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止烫伤。
空气热机实验论文报告
空气热机试验摘要:热机是将热能转换为机械能的装置,空气热机结构简单、便于操作。
空气热机实验通过对空气热机探测仪、计算机等操作来理解空气热机原理及循环过程。
通过电加热器改变热端温度测量热功转换值,作出 nA/ΔT 与ΔT/ T1的关系图,验证卡诺定理。
逐步改变力矩大小来改变热机输出功率及转速,计算、比较热机实际转化效率。
试验表明:在一定误差范围内,随热端温度升高nA/ΔT 与ΔT/ T1的关系呈现性变化,验证卡诺定理 。
热端温度一定时输出功率随负载增大而变大,转速而减小。
关键词:卡诺定理;空气热机;卡诺循环引言:热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学知识。
空气热机的结构如图一所示,热机主机主要有高温区、低温区、工作活塞和位移活塞、气缸、飞轮、连杆,热源等组成。
由电热方式加热位移活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移气缸间的间隙流动,提高高温与低温间的温度差可以提高热机效率。
位移活塞与工作活塞通过连杆与飞轮连接,他们的运动是不同步的,其中一个处于极值时,速度最小,另一个活塞速度最大。
图一 空气热机工作原理示意图当工作活塞向下移时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a 所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示, 在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞向顶端移动时,位移活塞迅速右移,使位移汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V 图所围的面积。
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告范文篇一:空气热机实验论文报告摘要:热机是将热能转换为机械能的装置,空气热机结构简单、便于操作。
空气热机实验通过对空气热机探测仪、计算机等操作来理解空气热机原理及循环过程。
通过电加热器改变热端温度测量热功转换值,作出nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图,验证卡诺定理。
逐步改变力矩大小来改变热机输出功率及转速,计算、比较热机实际转化效率。
试验表明:在一定误差范围内,随热端温度升高nA/ΔT与ΔT/ T1的关系呈现性变化,验证卡诺定理。
热端温度一定时输出功率随负载增大而变大,转速而减小。
关键词:卡诺定理;空气热机;卡诺循环热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学知识。
空气热机的结构如图一所示,热机主机主要有高温区、低温区、工作活塞和位移活塞、气缸、飞轮、连杆,热源等组成。
由电热方式加热位移活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移气缸间的间隙流动,提高高温与低温间的温度差可以提高热机效率。
位移活塞与工作活塞通过连杆与飞轮连接,他们的运动是不同步的,其中一个处于极值时,速度最小,另一个活塞速度最大。
图一空气热机工作原理示意图当工作活塞向下移时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞向顶端移动时,位移活塞迅速右移,使位移汽缸内气体向低温区流动,如图1 c所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
空气热机实验报告
专业:应用物理题目:空气热机实验目的1. 理解热机原理及循环过程2. 测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3. 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率实验仪器空气热机实验仪,空气热机测试仪,电加热器及电源,计算机(或双踪示波器)实验原理热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V 图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率:η = A/Q1 =(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1 = ΔT/ T1其中A 为每一循环中热机做的功,Q1 为热机每一循环从热源吸收的热量,Q2 为热机每一循环向冷源放出的热量,T1 为热源的绝对温度,T2 为冷源的绝对温度。
实验步骤(1)卡诺定理1.根据空气热机仪器说明书连线。
取下力矩计,将加热电压加到36 伏左右。
等待约6~10 分钟,加热电阻丝已发红后,用手顺时针拨动飞轮运转热机。
2.减小加热电压至第1 档(24 伏左右),调节示波器,观察压力和容积信号,以及压力和容积信号之间的相位关系等,并把P-V 图调节到最适合观察的位置。
3.等待约10 分钟,温度和转速平衡后,记录当前加热电压,并从热机测试仪(或计算机)上读取温度和转速,开启计算机软件,使用计算机软件读取P-V 图面积S并记录。
空气热机实验 (1)
空气热机实验研究化学工程学院过程装备与控制工程1班摘要:掌握空气热机原理及循环过程,测量不同冷热端温度时的热功转换值,作nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图,验证卡诺定理。
测量并指出热机输出功率随负载及转速的变化关系。
关键词:空气热机、卡诺循环、卡诺定理、输出功率【前言】热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究,曾为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容,是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身1作者:男,化学工程学院09级过程装备与控制工程1班学生,主要从事化工机械设备控制、设计等方面的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
热机调试实验报告
一、实验目的1. 理解热机的基本工作原理和结构特点;2. 掌握热机的调试方法和技巧;3. 了解热机调试过程中可能出现的问题及解决方法;4. 提高对热机性能的评估和优化能力。
二、实验原理热机是将热能转换为机械能的装置,其基本原理是利用热源加热工作物质,使其膨胀,从而推动活塞或涡轮做功。
本实验中,我们使用的是一种空气热机,它通过改变气体体积来实现热能与机械能的转换。
三、实验设备与材料1. 空气热机一套;2. 电加热器;3. 温度计;4. 压力计;5. 活塞位移传感器;6. 计算机及数据采集软件;7. 标准砝码;8. 线路连接线。
四、实验步骤1. 将空气热机放置在实验台上,连接好所有线路,确保设备运行正常;2. 将电加热器连接到热机的高温区,开启加热器,逐渐升高温度,观察温度计读数;3. 在高温区温度达到预定值后,关闭加热器,等待热机冷却至室温;4. 逐步增加标准砝码的重量,使活塞位移传感器记录下活塞的位移量;5. 记录每次加载标准砝码时的温度、压力、活塞位移量等数据;6. 利用数据采集软件,对实验数据进行实时采集、处理和分析;7. 根据实验数据,分析热机的性能,找出影响热机效率的因素;8. 对热机进行调试,调整加热器功率、活塞位移传感器位置等,优化热机性能;9. 重复步骤4-8,直至热机性能达到最佳状态。
五、实验结果与分析1. 温度对热机性能的影响:随着温度的升高,热机的输出功率逐渐增加,但过高的温度会导致热机效率下降,甚至损坏设备。
因此,在调试过程中,需要合理控制温度,以实现热机性能的最优化;2. 压力对热机性能的影响:压力的增加会导致热机输出功率的提高,但过高的压力会使热机结构受到损坏。
因此,在调试过程中,需要合理控制压力,以确保热机安全运行;3. 活塞位移量对热机性能的影响:活塞位移量的增加会导致热机输出功率的提高,但过大的活塞位移量会导致热机效率下降。
因此,在调试过程中,需要合理调整活塞位移量,以实现热机性能的最优化;4. 热机效率的优化:通过调整加热器功率、活塞位移传感器位置等,可以使热机效率达到最佳状态。
空气热机实验报告
空气热机实验报告空气热机实验报告【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率:η = A/Q1 =(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1 = ΔT/ T1式中A为每一循环中热机做的功,Q1 为热机每一循环从热源吸收的热量,Q2为热机每一循环向冷源放出的热量,T1为热源的绝对温度,T2为冷源的绝对温度。
空气热机实验
空气热机实验热机是将热能转换为机械能的机器。
历史上对热机循环过程及热机效率的研究,曾为热力学第2定律的确立起了奠基性的作用。
斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质,是最古老的热机之一。
虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单,便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容,是很好的热学实验教学仪器。
【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.(选做)测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验仪器】空气热机实验仪,空气热机测试仪,电加热器及电源,计算机【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
实验八空气热机实验
学号:年级专业:姓名:实验八空气热机实验【实验目的】1.理解热机原理及热循环过程2.测量不同输入功率(冷热端温差改变)下热功转换效率,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载的变化关系,计算热机实际效率【实验仪器】空气热机,热源(可选择电加热或酒精灯加热),热机实验仪,计算机(或示波器),力矩计【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a 所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,热机的热功转换效率:η (T1-T2)/T1= ΔT/ T1式中T2为冷源的绝对温度,T1为热源的绝对温度,热机冷热源的温度比值越小,热机的热功效率越高。
空气热机实验报告
空气热机实验报告空气热机实验报告【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率:η = A/Q1 =(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1 = ΔT/ T1式中A为每一循环中热机做的功,Q1 为热机每一循环从热源吸收的热量,Q2为热机每一循环向冷源放出的热量,T1为热源的绝对温度,T2为冷源的绝对温度。
空气加热实验报告
一、实验目的1. 了解空气加热的基本原理和过程。
2. 掌握空气加热设备的操作方法。
3. 探讨影响空气加热效果的因素。
4. 分析空气加热实验数据,验证实验结论。
二、实验原理空气加热实验是通过加热设备将空气中的热量传递给空气,使空气温度升高。
实验过程中,利用热交换原理,将热源的热量传递给空气,使空气温度升高。
实验原理如下:Q = cmΔt式中:Q为传递的热量;c为空气的比热容;m为空气的质量;Δt为空气温度的变化。
三、实验设备与材料1. 空气加热设备:电加热器、风机、加热管道等。
2. 测量仪器:温度计、湿度计、流量计等。
3. 实验材料:空气、加热介质等。
四、实验步骤1. 准备实验设备,确保设备正常运行。
2. 调节电加热器功率,使空气加热设备达到预定温度。
3. 通过风机将空气送入加热管道,使空气在加热管道中流动。
4. 利用温度计测量加热前后空气的温度变化。
5. 记录实验数据,包括空气温度、湿度、流量等。
6. 分析实验数据,验证实验结论。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验过程中,空气加热设备运行正常,加热管道内空气温度逐渐升高。
实验数据如下:实验次数 | 空气温度(℃) | 湿度(%) | 流量(m³/h)---------|----------------|------------|--------------1 | 20 | 50 | 5002 | 40 | 45 | 5003 | 60 | 40 | 5002. 实验分析(1)空气加热效果与加热时间的关系随着加热时间的延长,空气温度逐渐升高,但升高速度逐渐减慢。
这是由于加热设备的热量传递效率逐渐降低,以及空气加热过程中热量的损失。
(2)空气加热效果与加热功率的关系加热功率越高,空气加热效果越好。
当加热功率达到一定值后,空气加热效果趋于稳定。
(3)空气加热效果与空气流量、湿度、管道材质等因素的关系空气流量、湿度、管道材质等因素都会影响空气加热效果。
空气热机实验报告
空气热机实验报告【实验目的】1.理解热机原理及循环过程2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率【实验原理】空气热机的结构及工作原理可用图1说明。
热机主机由高温区,低温区,工作活塞及汽缸,位移活塞及汽缸,飞轮,连杆,热源等部分组成。
热机中部为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接。
飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。
位移汽缸的右边是高温区,可用电热方式或酒精灯加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区。
工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功。
位移活塞是非封闭的占位活塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间隙流动。
工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大。
图1 空气热机工作原理当工作活塞处于最底端时,位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图1 a 所示;进入高温区的气体温度升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图1 b 所示,在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动,如图1 c 所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动,完成循环,如图1 d 所示。
在一次循环过程中气体对外所作净功等于P-V图所围的面积。
根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率:η = A/Q1 =(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1 = ΔT/ T1式中A为每一循环中热机做的功,Q1为热机每一循环从热源吸收的热量,Q2为热机每一循环向冷源放出的热量,T1为热源的绝对温度,T2为冷源的绝对温度。
实际的热机都不可能是理想热机,由热力学第2定律可以证明,循环过程不可逆的实际热机,其效率不可能高于理想热机,此时热机效率:η≦ΔT/ T1卡诺定理指出了提高热机效率的途径,就过程而言,应当使实际的不可逆机尽量接近可逆机。