热工实验指导书(2009.2)
热工实验指导书集控、热动
热工学理论基础实验指导书(集控、热动专业)前言本实验指导书是为电厂集控运行专业及电厂热能动力装置专业开设的专业课程的实验教学指导。
通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解,并在实验的进行过程中锻炼基本的操作技能与动手能力。
本实验指导书由于编写时间、水平有限,难免会有疏漏谬误之处,热切期望实验指导老师与学生们能够提出宝贵的意见,谢谢。
实验要求及方法热工实验包括预习,讲解与实际操作,实验总结与考核等,为保证实验正常进行,应遵守如下规则:1.明确实验目的,端正学习态度,认真参加实际操作,并在指定岗位上进行实操,服从实验指导教师的指导。
2.注重操作技能,认真听取实验指导教师讲解,仔细观察示范操作,将理论联系实际。
3.掌握基本的专业技能,能严格按实验要求计算,整理实验数据,并认真完成实验报告。
4.注意节约实验材料,爱护设备,并应正确使用与妥善保管,因使用不当等原因造成设备损坏应照价赔偿。
5.遵守实验规则和安全操作规程,保持实验岗位的干净,整洁。
实验考核方式以实验的各项实际操作过程考核为主,结合实验报告及学习态度评定。
实验一:换热器综合实验一.实验目的1.熟悉换热器性能的测试方法;2.了解套管式换热器,螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别;3.加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识;二.实验装置;换热器性能测试试验,主要对应用较广得间壁式换热器中的三种换热:套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中,对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试,而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
1.热水流量调节阀 2.热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3.冷水流量计4.换热器进口压力表5.数显温度计6.琴键转换开关7.电压表8.电流表9.开关组10.冷水出口压力计11.冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀换热器性能试验的内容主要未测定换热器的总传热系数,对传热温差和热平衡误差等,并就不同换热器,不同两种流动方式,不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
保温材料、墙体热工检测数作业指导书
作业指导书批准人:颁布日期:实施日期:审核:编写:职业道德规范一、服从领导的统一安排,统一指挥。
二、爱岗敬业,积极热忱,恪尽职守,始终如一。
三、提高技能,持证上岗,无上岗证及不能胜任者不得独立操作报出数据。
四、以科学严谨的态度、公正无私的作风对待检验工作。
五、不欺瞒客户,不得以不正确或无效的检验方法进行检验。
六、工作期间精力集中,不得漫不经心或擅自离岗。
七、不虚报、空报数据,以实测结果为准。
八、保质保量及时地完成检验工作。
九、有问必答,有惑必解,体现全方位高效优质服务。
十、衣帽整齐干净,室内环境清洁。
目录修改页职业道德规范目录第一章导热系数检测第二章稳态热阻检测第三章墙体热工检测第四章附表第一章导热系数检测1.1适用范围适应于测定匀质保温及墙体材料1.2依据标准GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻有关特性的测定防护热板法》1.3试验方法1.3.1试验前,应将试件加工成300mm(长)×300mm(宽)的正方形,并且保证冷热两个传热面的平行度,特别是硬质材料的试件,如果冷热两个测试面不平行,仪器的冷热板将难与试件良好地接触,热流传递不均匀,导致测试数据不准确。
这种情况下必须将试件磨平后才能做试验。
1.3.2试件厚度的测量,由于材料的热膨胀和冷热板对试件的技压力,试件的厚度会比自由状态变小,特别是弹性比较大的松软材料的试件,应在试验装置中夹紧后测量厚度。
1.3.3试件的安装,按下驱动箱体侧面的电机控制松开按纽,冷板向后移动,退到一定位置后,将试件放入测试箱体,按下驱动箱体侧面的电极控制开关夹紧,冷板向前移动,到一定位置后,试件被夹紧在冷热板之间。
盖上测试箱体上盖。
1.3.4测试操作,根据试验温度设定范围设定热板和冷板的冷热位置。
将控制机柜上的总电源按纽打到开的位置。
冷却水箱的电极启动,循环水开始流动。
这时控制机柜上的各仪表得电并且显示,从MR13可以看到中心热板、护热板、热后板的当前温度值,从SR93可以看到冷板当前温度。
热工实验指导书
实验一 燃烧热的测定一、实验目的1.学习煤的燃烧热的测定原理和测定方法,掌握绝热式热量计的使用方法。
2.掌握燃料实际燃烧温度的计算方法,并讨论燃料热值是否达到使用要求。
二、实验原理本实验用数字式全自动量热计测定不同煤样的燃烧热。
这是一种绝热式量热计,实验过程中外筒温度自动跟踪内筒温度,即内外筒在实验过程中“绝热”。
测量燃烧热所依据的基本原理是能量守恒定律。
样品在氧弹中燃烧放出的热,引火丝燃烧放出的热及氧气中少量氮气氧化成硝酸的生成热,全部被量热体系所吸收,其温度升高,测得了温度升高值,即可求出算该样品的燃烧热。
发热量:Gcqb h T h T KH Q f DT 43.1)]()[(1122----+=(1)式中:fDT Q ——被测试样的发热量G ——被测试样的重量(克) K ——热量计水当量(克) q ——引火线的燃烧热(卡/克) b ——实际消耗的引火线重量(g ) H ——1.000℃T 1、T 2——直接观察的内筒初始及终了平衡点温度(℃) h 1、h 2——温度为T 1、T 2时对温度计的校正C ——滴定洗弹液所消耗的1ml1/10N NaOH 溶液体积(ml )三、实验步骤1. 精确称取燃料煤样1g ±0.1g 。
2.安装点火丝。
3.氧弹中加入10ml 蒸馏水,拧紧氧弹盖,放在充氧仪上充氧,充至压力2.8~3.0MPa ,并保持30秒钟。
4.内筒加水2100ml 左右,将氧弹放入内筒,水应淹没氧弹盖的顶面10~20mm.(注意每次用水量应一致,相差1g 以内),观察氧弹的气密性,氧弹应无气泡漏出。
5.把氧弹放在内筒支架上,盖上顶盖。
6.按[测量]键,输入编号、样重,选择测定煤炭或生料,搅拌器形如搅拌,测试开始。
注意:液晶显示器显示内筒温度和试验时间,5min 后显示内筒温度t0和外筒温度tj ,并通电点火,仪器中“嘟嘟”报讯四声,开始重新记时。
如果点火一分钟后,温升小于0.05℃,则点火失败,仪器“嘟嘟”报警10声,显示点火失败试验终止。
热工实验指导书
热工实验指导书篇一:热工实验指导书(正文)实验一二氧化碳p、v、t关系的测定一、实验目的1.学习在准平衡状态下,测定气体三个基本状态参数关系的方法。
2.观察在临界状态附近汽液两相互变的现象,测定co2的临界参数。
3.掌握活塞式压力计及恒温器等仪表的使用方法。
二、实验原理在准平衡状态下,气体的绝对压力p、比容v和绝对温度t之间存在某种确定关系,即状态方程f(p,v,t)?0理想气体的状态方程具有最简单的形式:pv=rt实际气体的状态方程比较复杂,目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来,虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映p、v、t之间关系的实际气体的状态方程。
因此,具体测定某种气体的p、v、t关系,并将实测结果描绘在平面的坐标图上形成状态图,乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。
因为在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系,所以具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值,本实验就是在保持绝对温度t不变的条件下进行的。
三、实验设备本实验装置所测定的气体介质是二氧化碳。
整套装置由试验台本体、测温仪表、活塞式压力计和恒温器四大部分所组成,其系统示意在图一中。
图一试验台系统图试验台本体的结构如图二所示。
图二试验台本体其中1—高压容器;2—玻璃杯;3—压力油;4—水银;5—填料压盖;6—密封填料;7—恒温水套;8—承压玻璃管;9—co2空间;10—温度计。
它的工作情况可简述而下:由活塞式压力计送来的压力油首先进入高压容器,然后通过高压容器和玻璃杯之间的空隙,使玻璃杯中水银表面上的压力加大,迫使水银进入预先灌有co2气体的承压玻璃管,使其中的co2气体受到压缩。
如果忽略中间环节的各种压力损失,可以认为co2气体所受到的压力即活塞式压力计所输出的压力油的压力,其数值可在活塞式压力计台架上的压力表中读出。
至于承压玻璃管中co2 气体的容积,则可由水银柱的高度间接测出(下面还将详细述及)。
《内燃机原理(含热工)》实验指导书
《内燃机原理(含热工)》实验指导书(热能与动力工程实验室编)合肥工业大学机械与汽车工程学院一、概述本实验指导书根据《内燃机原理(含热工)》实验教学大纲编制,本实验是“车辆工程”专业《内燃机原理(含热工)》课程教学的一部分。
二、实验目的通过实验教学环节,巩固《内燃机原理(含热工)》课程所学的理论知识,使理论与实践进一步结合,使学生熟练掌握内燃机性能试验的方法,学会常用测试仪器、仪表的使用。
三、实验内容1.柴油机负荷特性2.汽油机速度特性3.汽油机负荷特性4.柴油机调速特性四、实验学时及实验人数分配柴油机负荷特性1.5学时、汽油机速度特性1.5学时、汽油机负荷特性1.5学时、柴油机调速特性1.5学时,共计6学时。
一般情况下,每个教学班分为4组。
《内燃机原理(含热工)》实验指导书课程编号:02400531课程名称:内燃机原理(含热工)实验一柴油机负荷特性实验一、实验目的1.正确掌握负荷特性的试验方法;2.熟悉本实验所需要的设备和仪器;3.掌握整理试验数据和绘制特性曲线的方法;4.根据试验结果,判断柴油机的经济性。
二、实验的主要内容柴油机负荷特性测量。
三、实验设备和工具1.S195柴油机一台,12小时功率P e=8.8kW,标定转速n=2000r/min,高压油泵为I泵,调速器为机械式全程调速器。
2.WP110水力测功器一台,负荷显示值为P(N)。
3.数字转速表一台,磁电式转速传感器,转速显示值为n(r/min)。
4.天平油耗仪一台,重量法测量燃油消耗量(固定Δg=20g)。
5.排气温度计、水温表。
6.大气压力、温度、湿度指示仪表各一只。
7.秒表一只。
四、实验原理实验时,保持柴油机转速一定。
改变柴油机油门大小,并调节测功器负荷以保持柴油机转速在规定值的情况下进行测量。
五、实验方法与步骤分工:一人控制柴油机调速手柄,一人控制测功机负荷,一人负责记录转速和负荷,一人负责测量和记录燃油消耗量,并负责发出测量开始信号。
核反应堆热工水力综合实验指导书
二 核反应堆热工综合实验台 ··············································································· 2
2.1 实验装置的介绍 ·················································································································2 2.1.1 试验段管道的相关参数··························································································3 2.1.2 实验台的基本配置 ·································································································3 2.1.3 实验台的组成 ·········································································································3 2.1.4 实验台各个系统的实物图····················································································12 2.1.5 热电偶的安装 ·······································································································16 2.1.6 试验段的保温 ·······································································································16 2.1.7 实验段个测量仪表的量程及精度 ········································································16
《热工基础及设备A》实验指导书
《热工基础及设备A》实验指导书《热工基础及设备A》课程实验指导书目录1.煤的燃料热测定 (1)2.火焰温度测定 (4)3.稳态法测导热系数 (7)4.工业烟气的成分分析及漏风量的测定 (11)实验1 煤的燃烧热测定一、实验目的1、了解氧弹式量热计的结构和工作原理,掌握氧弹法测定媒的发热量的方法。
2.了解恒压反应热与恒容反应热的差别及相互关系。
二、实验原理煤的发热量是燃煤的一项重要质量指标,它是以恒温条件下单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量来表示的,单位为kJ/kg 或J/g 。
目前测定煤的发热量最常用的方法是氧弹法。
该法是把一定量的媒样放在充有高压纯氧的密闭弹筒(即氧弹)中完全燃烧,并使煤燃烧放出的热量通过弹筒传递给水及仪器系统,再根据水温的变化计算出煤的发热量。
用氧弹法测得的媒的发热量称为弹筒发热量。
事实上,试样完全燃烧放出的热量不仅被水吸收,亦被弹筒本身、内筒、搅拌器和温度计等实验装置吸收,故上述实验装置统称为量热系统。
该量热系统本身具有的热容量(亦称水当量),事先已用已知标准发热量的物质(如苯甲酸)进行标定,作为仪器常数给出。
由于生产中可利用的是煤的低发热量,故将各种发热量的概念及换算关系简介如下:1. 弹筒发热量在密闭的弹筒中充高压纯氧至2.8~3.0MPa ,终了时燃烧产物为25℃,燃烧单位质量试样所产生的热量称为弹筒发热量,J/g, 记作Q DT 。
煤的燃烧产物为:CO 2、H 2SO 4、HNO 3、水和固态的灰分。
Q DT =GGT E d∑-E——仪器热容量,J/g ;在仪器使用前用基准物质(如苯甲酸等)进行标定得到。
ΔT ——修正后的温升,℃;∑G d ——添加物(如点火丝等)产生的总热量,J;G——煤试样质量,g;2.恒容高位发热量弹筒发热量Q DT 减去稀硫酸和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸生成热即为恒容高位发热量J/g, 记作Q GT .V。
实质上Q GT 。
V 等于在测定弹筒发热量相同条件下燃烧单位质量试样所产生的热量,不同的是燃烧产物中硫以二氧化硫状态、氮以游离状态存在。
工热实验指导书
实验一可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验一、实验目的1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。
2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P—T关系图表的编制方法。
3、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。
4、能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。
二、实验原理三、实验步骤1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。
2、将电功率调节器调节至电流表零位,然后接通电源。
3、调节电功率调节器,并缓慢逐渐加大电流至1A左右,待蒸汽压力升至一定值时迅速记录下水蒸汽的压力和温度;温度和压力逐渐增加,重复上述实验记录,在0~1.0Ma(表压)范围内实验不少于5次,且实验点应尽量分布均匀。
4实验完毕后,将调压指针旋回零位,并断开电源。
5、记录室温和大气压力(温度计和大气压力表自备)。
四、实验数据记录与整理2、绘制P—t关系曲线:将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。
]图2 饱和水蒸气压力和温度的关系曲线图3饱和水蒸气压力和温度的关系对数坐标曲线3、总结经验公式:将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式:4100P t4、误差分析:通过比较发现测量比标准值低1%左右,引起误差的原因可能有以下几个方面: (1)读数误差。
(2)测量仪表精度引起的误差。
(3)利用测量管测温所引起的误差。
五、注意事项1、实验装置通电后必须有专人看管。
2、实验装置使用压力为1.0Ma (表压),切不可超压操作。
饱和水蒸气热力性质表(按温度排列)实验二气体定压比热测定实验一、实验目的1. 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
2. 熟悉本实验中的测温度、测功率、测压差、测流量的方法。
3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。
4. 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
热工实验指导书(2009.2)
热工实验指导书唐慕萱王素美姜慧娟东南大学能源与环境学院二O O九年二月目录实验一空气定压比热容测定 (2)实验二空气绝热指数的测定 (7)实验三喷管实验—气体在喷管中流动性能的测定 (11)实验四管道沿程阻力测定 (19)实验五圆柱、机翼等物体的绕流流动显示观察 (24)实验六绕圆柱体压力分布的测定 (26)实验七稳态双平板法测定非金属材料的导热系数 (30)实验八恒热流准稳态平板法测定材料热物性 (34)实验九空气橫掠圆柱体时局部换热系数的测定 (39)实验十辐射换热角系数的测定 (49)实验十一材料表面法向热发射率(黑度)的测定 (52)附录 (56)实验一 空气定压比热容测定一、实验目的1.增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,了解气体比热容测定的基本原理和构思。
2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法,掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。
3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。
二、实验原理由热力学可知,气体定压比热容的定义式为()p p hc T∂=∂ (1) 在没有对外界作功的气体定压流动过程中,p dQ dh M=, 此时气体的定压比热容可表示为p p TQM c )(1∂∂=(2) 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时,气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定)(1221t t M Q c p t t pm-=(kJ/kg ℃) (3)式中,M —气体的质量流量,kg/s;Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量,kJ/s 。
大气是含有水蒸汽的湿空气。
当湿空气由温度t 1被加热至t 2时,其中的水蒸汽也要吸收热量,这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。
如果计算干空气的比热容,必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量,剩余的才是干空气的吸热量。
低压气体的比热容通常用温度的多项式表示,例如空气比热容的实验关系式为3162741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=(kJ/kgK)式中T 为绝对温度,单位为K 。
热工学实验指导书
《热工学》实验指导书高寿云编南京工业大学城建学院2011年10月5日实验一、气体定压比热测定实验气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。
实验中涉及温度、压力、热量(电功)、流量等基本量的测量;计算中用到比热及混合气体(湿空气)方面的基本知识。
本实验的目的是增加热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,以利于培养分析问题和解决问题的能力。
一、实验目的1)了解气体比热测定基本原理和构思。
2)熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法。
3)掌握由基本数据计算出比热值和比热公式的方法。
4)分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二、实验装置1)整个装置由风机、流量计、比热仪本体、电功率调节及测量系统共四部分组成,如图一所示。
2)比热仪本体如图二所示。
其中1一进口温度计;2一多层杜瓦瓶;3一电热器;4一均流网;5一绝缘垫;6一旋流片;7一混流网;8一出口温度计。
3)空气(也可以是其它气体)由风机经流量计送人比热仪本体,经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。
气体流量由节流阀控制,气体出口温度由输入电热器的电压调节。
4)该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。
三、测量与计算1)接通电源及测量仪表,选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2)摘下流量计上的温度计,开动风机,调节节流阀,使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口空气的干球温度(ot)和湿球温度(w t)。
3)将温度计插回流量计,调节流量,使它保持在额定值附近。
逐渐提高电压,使出口温度升高至予计温度C可以根据下式予先估计所需电功率:τtE∆≈12。
式中W为电功率(瓦);t∆为进出口温度差(℃);τ为每流过10升空气所需时间(秒))。
4)待出口温度稳定后(出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏,即可视为稳定),读出下列数据:每10升气体通过流量计所需时间(τ,秒);比热仪进口温度(t1,℃)和出口温度(t。
,℃);当时应大气压力(B,毫米汞柱)和流量计出口处的表压(h∆,毫米水柱)。
热工性能试验作业指导书
热工性能试验作业指导书工业锅炉热工性能试验作业指导书1.目的为了确保工业锅炉热工性能试验工作符合相关规程、标准的规定,指导工业锅炉热工性能试验的进行,提高测试的准确性以保障锅炉的性能指标,特制定本作业指导书。
2.范围2.1本作业指导书适用于工作压力小于3.8MPa的蒸汽锅炉以及热水锅炉的热工性能试验(包括定型试验、验收试验、仲裁试验和运行试验)2.2本作业指导书适用于手工或机械燃烧固体燃料的锅炉、燃烧液体或气体燃料的锅炉和以电作为热能的锅炉。
热油载体锅炉(导热油炉),以及垃圾燃料的锅炉可参照本指导书。
3.试验开展依据下列文件,在本指导书公布时所示版本均为有效,其所包含的条款,经本指导书的引用而构成本指导书的条款。
文件可能会被修改,使用本作业指导书时,请探讨使用下列文件最新版本的可能性。
3.1GB/T474-1996煤样的制备方法(eqv ISO1988:1975)3.2GB/T10180-2003工业锅炉热工性能试验规程4.作业要求4.1燃料取样的方法:1)固体燃料取样量不得少于总燃料量的1%,但总取样量不少于10kg,取样方法按附录A进行。
取样时需注意一防止煤中水分蒸发,二防止异物混入样品中。
2)液体燃料从油箱或燃烧器前管道抽取不少于1L样品,倒入容器内加盖密封,并作上封口标记;在重油作为燃料取样时,应在管道上取样。
3)气体燃料可由当地煤气公司或石油天然气公司提供化验报告或在燃烧器前管道上取样,在取样时注意把燃气取样器中残剩的气体赶干净。
4)对于混合燃料可按各种燃料的成分分析资料,按混合比例求得对应值,可作为同一燃料处理。
4.2燃料计量的方法:1)固体燃料用精度不低于0.5级的磅秤承重。
试验开始与结束时,锅筒水位和煤斗的煤位均应保持一致。
为此,在试验开始前在水位表和煤斗中应作好标记。
当试验结束时,水位和煤斗应回到其标记处。
在整个试验期间过量空气系数、煤层厚度、炉排速度、给水量,给煤量等参数应尽可能保持一致。
热工基础实验指导书(导热系数测定)
实验二 物质导热系数测定实验一、实验目的1. 学习在稳定热流条件下测定物质导热系数的原理、方法; 2. 确定所测物质导热系数随温度变化的关系;3. 学习、掌握相关热工测量仪表的结构与使用方法。
二、 实验原理测定物质导热系数的方法有很多,如稳态平板法、球体法、常功率平面热源法等,本实验采用的是稳态多层圆筒壁同心法,如图1-1所示。
图1-1 稳态多层圆筒壁同心原理示意图被测试样装满于试样筒内,则被测试样成一圆筒型。
设试样筒的内外两侧表面温度分别为t h 和t l 。
为防止试样在筒内产生热对流,采用二个很薄的金属套管将其分隔开来,保证热量在试样筒内以导热方式径向传递。
套管壁的热阻很小,可以忽略。
当试样内维持一维稳态温度场时,则有)()()/ln(212l h l h l t t Bt t r r l Q -=-=λπλ (1-1)其中:λ为试样的导热系数,单位W/m ·℃;lr r B π2)/ln(12=为仪器几何常数, 本实验所用仪器为DTI -811型导热系数测定仪,其结构简图见图1-2。
图1-2 DTI -811型导热系数测定仪结构简图考虑到测定仪端部的热损失为Q n ,装在试样筒内且与之同心的加热器所提供的热流Q =IV ,只有Q l 是由径向经待测试样传出,故Q=Q l +Q n =IV (1-2)仪器端部特性用热阻R (℃/W )表示,有:)(1l h n t t RQ -=(1-3) 把式(1-1)、(1-3)代入式(1-2),并令B/R=C ,得C tBIV-∆=λ W/(m ·℃) (1-4) 式中:△t =(t h -t l ),单位℃;I 、V ——电加热丝的电流(A ),电压(V ); C ——热损失修正常数,C=B/R 。
因此,只要维持试样筒内、外侧的温度稳定,测出导热量Q l 以及试样筒内外两侧表面的温度t h 、t l ,即可由式(1-4)求得在温度t m =(t h +t l )/2下试样的导热系数。
热工学实验指导书
工程热力学与传热学实 验 指 导 书工程技术学院热工教研组编2009年12月实验一传热学的先导实验电位差计的原理与使用用热电偶测温时需测量热电偶的热电势差,此电势差很小,一般都在毫伏级。
该电势可用动圈仪表(毫伏计)测量,但测量误差较大;也可用高灵敏度的数字电压表测量,虽使用方便,但该仪表价格太高。
另外一种测量仪表为电位差计,其测量精密度较高。
电位差计的工作原理是以一个已知的标准电势与被测电势相比较,使这两个电势差相等,则被测电势即为已知的标准电势。
这方法相当于用电桥法测量电阻值,更形象地说如同用天平来称物体的质量,当给定的法码与被测物体平衡时,被测物体的质量就是法码的质量。
图1-1 电位差计的工作原理图1-2 UJ-36型电位差计的盘面图1-1所示是电位差计的工作原理图。
图中由E、R p、R、R N组成工作电路。
E为工作电源,当R为一定值且通过它的电流I也为一定值是时其两端电势差也为一定值。
由于工作电源E在工作时有消耗电源电压会变动,因而引起I变化。
为了保证I不变,可以调整电阻R P使I不变。
如何知道I能保持设计值不变呢?这时可用标准电池E N来进行检验。
在电路中R N为标准电阻值,当工作电流为设计值时,R N两端的电势差等于标准电池的电势E N,E N等于1.01896 V。
因此,在测量前首先用标准电池校正电路的工作电流,用检流计来检查标准电路是否平衡。
如果不平衡则调整电阻R P直至平衡,这时工作电路电流I为设计值。
测量时将检流计接至测量电路,调整电阻R上的滑动触点Q的位置,直至检流计再次指零,R Q上的势即为测电势。
图1-2所示为常用的UJ-36型电位差计,其盖子背面有操使用说明。
使用步骤如下:(1)先将热电偶两电极接在有“未知”字样的两个接线柱上(注意极性),再将倍率开关旋向所需的位置上(×1或×0.2),这时已接通电位差计的工作电源,同时也接通了检流计的工作电源,检流计会发生偏转。
《热工综合实验》课程实验指导书
《热工综合实验》课程实验指导书实验四、换热器传热性能实验课程编号:20S509Q适用专业:热能与动力工程课程层次与学位课否:专业课程/必修学时数:16/1实验序号:4课内实验学时数:16一、实验方式对于换热器传热实验,采用新的实验方式,改变过去发放统一实验指导书的做法,由学生自己组织试验,作为锻炼能力的一次综合练习。
实验目标:根据实验室提供实验设备条件自行设计实验任务、完成实验。
通过实验系统的消化理解、绘制实验系统图、实验内容立意、独立编写实验指导文件、公开讲解实验内容、实验操作等多个自主环节设置,学生对解决科学问题的一般方法以及过程获得一次完整历练,使学生独立思考与解析能力得到全面训练。
1.方法:学生根据对实验室提供实验装置的分析研究,提出既有实验台的修复改造意见,自己编制试验指导文件,完成试验。
2.大纲内容:试验对象、目的,试验原理、设备及测量系统,试验步骤工况选定,绘制数据记录表格,数据处理方法等。
3.时间安排:第一次课:对试验设备进行分组讨论、绘制实验系统图,课下编制试验大纲。
第二次课:分组依据编制的试验大纲为指导进行公开讲解并试验。
二、实验装置简介实验装置如图1:本实验台的热水加热采用电加热方式,冷—热流体的进出口温度采用巡检仪,采用温控仪控制和保护加热温度。
实验台参数:1、换热器换热面积{F}:(1)套管式换热器具 m2(2)板式换热器 m2m2(4) 玻璃热管换热器 0.028 m22、电加热器总功率: 4.8KW。
3、冷、热水泵:允许工作温度:≤80℃;额定流量:3m3/h;扬程:12m;电机电压:220V;电机功率:120W。
4、转子流量计型号:型号:LZB-15 ;流量:40-400升/小时;允许温度范围:0-80℃。
图1实验装置简图1.热水流量调节阀2. 热水套管、列管、板式换热器调节阀门组3.热水转子流量计4.换热器热水出口压力计5.换热器热水进口压力表6.电压表7.巡检仪8.A相电流表9.B相电流表 10.C相电流表11.冷水进口压力表 12.水泵及加热开关组 13.冷水出口压力计 14.冷水转子流量计 15.冷水套管、列管、板式换热器调节阀门组 16.冷水流量调节阀 17逆顺流转换阀门组 18、温度控制仪表.。
热工测试技术实验指导书
实验指导书广东海洋大学工程学院李锐赖学江实验一. 各种传感器的性能测试及标定1.金属泊式应片:直流单臂、半桥、全桥比较实验目的:验证单臂、半桥、全桥的性能,比较它们的测量结果。
实验所需单元:直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V(频率/电压)表。
实验注意事项:(1)电桥上端虚线所示的四个电阻实际并不存在。
(2)在更换应变片时应关闭电源。
(3)实验过程中如发现电压表过载,应将量程扩大。
(4)接入全桥时,请注意区别各应变片的工作状态,桥路原则是:对臂同性,邻臂异性。
(5)直流电源不可随意加大,以免损坏应变片。
实验步骤:(1)直流电源旋在±2V档。
F/V表置于2V,差动放大器增益打到最大。
(2)观察梁上的应变片,转动测微头,使梁处于水平位置(目测),接通总电源及副电源。
放大器增益旋至最大。
(3)差动放大器调零,方法是用导线将放大器正负输入端与地连接起来,输出端接至F/V表输入端,调整差动放大器上的调零旋钮,使表头指示为零。
(4)根据图1的电路,利用电桥单元上的接线和调零网络连接好测量电路。
图中r及w1为调平衡网络,先将R4设置为工作片。
(5)直流电源打到±4V,调整电桥平衡电位器使电压表为零(电桥调零)。
(6)测微头调整在整刻度(0mm)位置,开始读取数据。
图1 应变片直流电桥电路(8)保持差动放大器增益不变,将R3换为与R4工作状态相反的另一个应变片,形成半桥电(9)保持差动放大器增益不变,将R1、R2两个电阻换成另外两个应变片,接成一个直流全1 2 3 4 5 6 7 8 9 10X(mm)V (mv)(10)观察正反行程的测量结果,解释输入输出曲线不重合的原因。
(11)在同一坐标上描绘出X—V曲线,比较三种接法的灵敏度。
思考题1.根据X—V曲线,计算三种接法的灵敏度K=∆V/∆X,说明灵敏度与哪些因素有关?2.根据X—V曲线,描述应变片的线性度好坏。
3.如果相对应变片的电阻相差很大会造成什么结果,应采取怎样的措施和方法?4.如果连接全桥时应变片的方向接反会是什么结果,为什么?2.霍尔式传感器、霍尔传感器的直流激励特性霍尔元件的结构中,矩型薄片状的立方体称为基片,在它的两侧各装有一对电极。
热工实验
第二章热工综合实验第一节实验概述一、工程热力学实验在本实验中,主要研究热力学的基本现象,通过研究饱和水蒸气的P-T关系、测定空气的定压比热两个实验,掌握常用热工参数的测试方法,了解空气、水等介质的热力学性质。
(实验一~二)二、传热学实验在本实验中,主要研究传热学的基本现象,通过研究水蒸气的冷凝效果,了解不同介质、不同表面换热效果的差异,掌握总传热系数测定方法;通过研究各种形式换热器换热效果、顺流逆流换热的差别,掌握不同形式还热器的性能。
(实验三~四)实验一可视性饱和蒸汽压力和温度关系一、实验目的1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。
2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P-T关系图表的编制方法。
3、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。
4、能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。
二、实验装置1、压力表(-0.1~0~1.5MPa)2、排气阀3、缓冲器4、可视玻璃及蒸汽发生器5、电源开关6、电功率调7、温度计(0~300℃)8、可控数显温度仪9、电流表三、实验方法与步骤1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。
2、将电功率调节器指针至电压表零位,然后接通电源。
3、将调压器输出电压调至200~220V,待蒸汽压力升至一定值时,将电压降至20~50V保温,待工况稳图1-1定后迅速记录下水蒸气的压力和温度。
重复上述实验,在0~1.0Mpa (表压)范围内实验不少于6次,且实验点应尽量分布均匀。
4、 实验完毕后,将调压指针旋回零位,并断开电源。
5、 记录室温和大气压力。
四、数据记录和整理1、 记录和计算:2、 绘制P-t 关系曲线:将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。
3、 总结经验公式: 将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式:4100P t4、 误差分析:通过比较发现测量比标准值低1%左右,引起误差的原因可能布以下几个方面: (1)读数误差。
热工实验指导书-2
实验一理想气体比热比的测定一、实验装置图图1实验装置图1.测压计2.气体容器3.洗耳球4.连接软管5.阀门二、实验原理刚性容器中的理想气体在绝热放气过程中,容器内剩余气体经历的过程可视为定熵过程。
原因说明如下:理想气体状态方程:R TPV=mg其微分方程可以表示为:dp dV dm dT+=+p V m T对于刚性容器dV=0,故上式变形为:dm dp dT=-(1)m p T由开口系统能量方程e Q=dU+h e i i s m h m W δδδδ-+对于实验装置Q δ=0 s W δ=0 i m δ=0上式中: dU=d(mu)=mdu+udme m δ=-dm e T T =因此: e mdu=h dm-u dmTdm c Tdm c dT mc v p v 000-=0001()1v p v c dT dm dTm c c T k T==-- (2) 将(2)带入(1):1(1)11dp dT dT k p T k T k =+=-- 积分有:1k kT C p-= (3)将理想气体状态方程:Pv=g R T 带入(3)式消去T ,可以得到k pv C = (4)(4)式其实就是理想气体定熵过程的过程方程式,故刚性容器绝热放气时,剩余气体经历的是定熵过程:2112()k p vp v = (5) 若气体再经历一个闭口系统中的定容吸热过程2-3,并使31T T = 由于 111g p v R T = 333g p v R T =可以得到3113p v p v = (6) 考虑到23v v =,(5)(6)式联立后有:32111231()()()k k k p p v vp v v p === 故2131lnln p p k p p = (7)通过以上分析可以看出让刚性容器中的理想气体先经历一个绝热放气过程,再让剩下的气体经历一个质量不变的定容过程,并让气体末状态的温度与实验开始时气体的温度相同,那么只需要分别测定实验开始时、放气之后、实验末状态三个状态的压力即可得到理想气体比热比k 的值.三、实验方法与步骤1.测定并记录环境温度t 0,环境压力p 0;2.用洗耳球3向容器2中充入气体,观察测压计1使容器中的压力p 1略高于p 0,温度t 1等于t 0,为使两个温度达到相同,进行该操作后需等待3分钟再记录p 1; 3.打开阀门5,慢慢放出一些气体,当容器中压力p 2等于p 0后关闭阀门5; 4.等待5分钟使容器中气体温度升高到t 0,记录此时压力p 2; 5.重复以上步骤,再做一次。
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热工实验指导书唐慕萱王素美姜慧娟东南大学能源与环境学院二O O九年二月目录实验一空气定压比热容测定 (2)实验二空气绝热指数的测定 (7)实验三喷管实验—气体在喷管中流动性能的测定 (11)实验四管道沿程阻力测定 (19)实验五圆柱、机翼等物体的绕流流动显示观察 (24)实验六绕圆柱体压力分布的测定 (26)实验七稳态双平板法测定非金属材料的导热系数 (30)实验八恒热流准稳态平板法测定材料热物性 (34)实验九空气橫掠圆柱体时局部换热系数的测定 (39)实验十辐射换热角系数的测定 (49)实验十一材料表面法向热发射率(黑度)的测定 (52)附录 (56)12实验一 空气定压比热容测定一、实验目的1.增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,了解气体比热容测定的基本原理和构思。
2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法,掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。
3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。
二、实验原理由热力学可知,气体定压比热容的定义式为()p p hc T∂=∂ (1) 在没有对外界作功的气体定压流动过程中,p dQ dh M=, 此时气体的定压比热容可表示为p p TQM c )(1∂∂=(2) 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时,气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定)(1221t t M Q c p t t pm-=(kJ/kg ℃) (3)式中,M —气体的质量流量,kg/s;Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量,kJ/s 。
大气是含有水蒸汽的湿空气。
当湿空气由温度t 1被加热至t 2时,其中的水蒸汽也要吸收热量,这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。
如果计算干空气的比热容,必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量,剩余的才是干空气的吸热量。
低压气体的比热容通常用温度的多项式表示,例如空气比热容的实验关系式为3162741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---⨯-⨯+⨯-=(kJ/kgK)式中T 为绝对温度,单位为K 。
该式可用于250~600K 范围的空气,平均偏差为0.03%,最大偏差为0.28%。
在距室温不远的温度范围内,空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的,即可近似的表示为Bt A c p += (4)3由t 1加热到t 2的平均定压比热容则为m t t t t pm Bt A t t B A dt t t BtA c+=++=-+=⎰221122121(5)这说明,此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2时的定压比热容。
因此,可以对某一气体在n 个不同的平均温度t m i 下测出其定压比热容c p m i ,然后根据最小二乘法原理,确定∑∑∑∑∑∑--=222)(mimi mi pmi mi pmi mit n t t c t c t A (6)∑∑∑∑∑--=22)(mimipmi mi pmi mitn t c t n c t B (7)从而便可得到比热容的实验关系式。
三、实验设备图 1 实验装置图1.整个实验装置由风机、流量计、测试比热容仪器本体、电功率调节系统及测量系统共四部分组成,如图1所示。
2.比热容仪器本体由图2所示。
3.空气(或其它气体)由风机经流量计送入比热容仪本体,经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。
气体流量由节流阀控制,气体出口温度由输入电加热器的电压调节。
4.该比热容仪可测量300℃以下气体的定压比热容。
图 2 比热容仪本体图45四、实验步骤1.按图1所示接好电源线和测量仪表。
经指导教师认可后接通电源,将选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2.小心取下流量计上的温度计。
开动风机,调节流阀,使流量保持在预定值附近,测出流量计出口处的干球温度t a 和湿球温度t w 。
3.将温度计放回原位。
调节流量,使它保持在预定值附近。
调节电压,开始加热(加热功率的大小取决于气体流量和气流进出口温度差,可依据关系式Q =K 12 Δt /η进行估算,式中Q 为加热功率,W ;Δt 为比热容仪本体进出口温度差,℃;η为每流过10升空气所需要的时间, s ;K 为设备修正系数 )。
4.待出口温度稳定后(出口温度在10分钟内无变化或有微小变化,即可视为稳定),即可采集实验数据。
需采集的数据有:(1)每10升气体通过流量计时所需的时间η(s );(2)比热容仪进口温度 t 1 (℃)与出口温度 t 2 (℃);(3)当时大气压力B (mmHg ) 和流量计出口处的表压力Δh (mmH 2O ); (4)电加热器的电压U (V ) 和电流 I ( A );5.改变电压,使出口温度改变并达到新的预定值,重复步骤4。
在允许的时间内可多做几次实验。
将上述实验数据填入所列的原始数据表中。
五、计算公式1.根据流量计出口处空气的干球温度 t a 和湿球温度 t w ,在干湿球温度计上读出空气的相对湿度θ,再从湿空气的焓湿图上查出湿空气的含湿量d (g 水蒸汽 / kg 干空气),计算出水蒸汽的容积成分r w622/1622/d d r w +=2.电加热器消耗的功率可由电压和电流的乘积计算,但要考虑电流表的内耗。
如电压表和电流表采用图1所示的接法,则应扣除电流表的内耗。
设电流表的内阻为R mA (Ω),则可得电加热器单位时间放出的热量3210)001.0(-⨯-⋅=I R I U Q m A kJ/s3.干空气流量为)15.273()6.13/)(1(10645.4)15.273(287/01.032.133)6.13/)(1(3+∆+-⨯=+⨯⨯∆+-==-a w a w ag g g t h B r t h B r T R V p M ττkg/s64.水蒸汽流量为3(/13.6)133.320.01/461.5(273.15)2.88910(/13.6)(273.15)w w w aw a w a p V M R T r B h t r B h t ττ-=+∆⨯⨯=+⨯+∆=+ kg/s5.水蒸汽吸热量为[])(0002443.0)(844.1)0004886.0844.1(21221221t t t t M dtt M Q w t t w w -+-=+=⎰ kJ/s6.干空气吸热量为w p Q Q Q -=六、实验报告要求1.简述实验原理,简介实验装置和测量系统并画出简图。
2.实验原始数据记录表,计算过程及计算结果。
3.将实验结果表示在c pm —— t m 的坐标图上,用(6)和(7)式确定A 、B ,确定平均定压比热容与平均温度的关系式(5)和定压比热容与温度的关系式(4)。
4.对实验结果进行分析和讨论。
七、注意事项1.切勿在无气流通过的情况下使加热器投入工作,以免引起局部过热而损坏比热容仪本体。
2.输入加热器的电压不得超过220伏,气体出口最高温度不得超过300℃。
3.加热和冷却要缓慢进行,防止比热容仪本体和温度计因温度骤升或骤降而损坏。
4.停止实验时,应先切断电加热器,让风机继续工作十五分钟左右。
八、思考题1.如何在实验方法上考虑消除电加热器热损失的影响?2.用你的实验结果说明加热器的热损失对实验结果的影响怎样?3.测定湿空气的干、湿球温度时,为什么要在湿式流量计的出口处而不在大气中测量?4.在本实验装置中,如把湿式流量计连接位置改在比热容仪器的出口处,是否合理?为什么?7实验二 空气绝热指数的测定一、实验目的1.学习测量空气绝热指数的方法。
2.通过实验,培养运用热力学基本理论处理实际问题的能力。
3.通过实验,进一步加深对刚性容器充气、放气现象的认识。
二、实验原理在热力学中,气体的定压比热容c p和定容比热容c v 之比被定义为该气体的绝热指数,并以k 表示,即v p c c k /=。
本实验利用定量气体在绝热膨胀过程和定容加热过程中的变化规律来测定空气绝热指数k 。
该实验过程的p -v图,如图1所示。
图中A B 为绝热膨胀过程;B C 为定容加热过程。
因为A B 为绝热过程,所以k B B kA A V p V p = (1)B C 为定容过程,所以C B V V =。
假设状态A 与C 所处的温度相同,对于状态A 、C 可得:C C A A V p V p = (2)将(2)式两边k 次方得图 1k C C k A A V p V p )()(= (3)比较(1)、(3)两式,可得Bk C A kAp p p p =k C A B A p p p p )(= 将上式两边取对数,可得)/ln()/ln(C A B A p p p p k =(4)8因此,只要测出A 、B 、C 三个状态下的压力p A 、p B 、p C ,且将其代入(4)式,即可求得空气的绝热指数k 。
三、实验设备本实验的实验设备如图2所示。
实验时,通过充气阀对刚性容器进行充气,至状态A ,由U 形管差压计测得状态A 的表压h A ( mmH 2O ),如图3状态A ,我们选取容器内一分气体作为研究对象,其体积为V A ,压力为p A ,温度为T A ,假设通过排气阀放气,使其 压力与大气压被力相平衡,恰好此时的气体膨胀至整个容器(体积为V B ),立即关闭排气阀,膨胀过程结束。
因为P B = p a (大气压力),由于此过程进行得十分迅速,可忽略过程的热交换,因此可认为此过程为定量气体的绝热膨胀过程,即由状态A (p A 、V A 、T A )绝热膨胀至状态B (p B 、V B 、T B )。
(注意V B 等于容器体积,V A 为一小于容器体积的假象体积)。
处于状态B 的气体,由于其温度低于环境温度,则刚性容器内的气体通过容器壁与环境交换热量,当容器内的气体温度与环境温度相等时,系统处于新的平衡状态C (p C 、V C 、T C )。
若忽略刚性容器的体积变化,此过程可认为是定容加热过程。
此时容器内气体的压力可由U 形差压计测得h C ( mmH 2O )。
至此,被选为研究对象的气体,从A 经过绝热膨胀过程至B ,又经过定容加热过程至C ,且状态A 、C 所处的温度同为环境温度,实现了图1中所示的过程。
图 2 实验设备示意图图 3 气体热力过程示意图9四、实验步骤1.实验前,认真阅读实验指导书,了解实验原理2.进入实验室后,参考实验指导书,对照实物熟悉实验设备。
3.实验中,由于对装置的气密性要求较高,因此,实验开始时,首先应检查装置的气密性。
方法是,通过充气阀对刚性容器充气至状态A ,使h A = 200 ( mmH 2O )左右,过几分钟后观察水柱的变化,若不变化,说明气密性满足要求;若有变化,则说明装置漏气。