空气热机实验报告范文
空气热机实验报告结果
一、实验目的本次实验旨在通过操作空气热机，理解空气热机的工作原理及循环过程，验证卡诺定理，并计算热机的实际转化效率。
通过改变热端温度和力矩大小，观察输出功率及转速的变化，分析热机性能。
二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的装置。
它利用空气作为工作介质，通过高温区和低温区之间的热交换来实现能量转换。
实验中，通过电加热器改变热端温度，测量热功转换值，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、实验器材1. 空气热机探测仪2. 计算机3. 电加热器4. 力矩传感器5. 温度传感器6. 数据采集卡四、实验步骤1. 将空气热机连接到计算机，启动探测仪和数据采集卡。
2. 设置电加热器功率，开始加热热端。
3. 测量热端温度，记录数据。
4. 观察输出功率和转速的变化，记录数据。
5. 改变电加热器功率，重复步骤3-4。
6. 改变力矩大小，重复步骤3-5。
五、实验结果与分析1. 验证卡诺定理根据实验数据，绘制nA/T与T/T1的关系图。
结果表明，在一定误差范围内，随着热端温度升高，nA/T与T/T1的关系呈现线性变化，验证了卡诺定理。
2. 输出功率与转速在热端温度一定的情况下，输出功率随负载增大而变大，转速减小。
这是因为负载增大，热机需要提供更多的机械能，导致转速降低。
3. 实际转化效率根据实验数据，计算热机的实际转化效率。
结果表明，在一定误差范围内，热机的实际转化效率与理论转化效率接近。
六、实验结论1. 空气热机实验验证了卡诺定理，说明热机的工作原理符合热力学第二定律。
2. 通过改变热端温度和力矩大小，可以调节热机的输出功率和转速。
3. 空气热机的实际转化效率与理论转化效率接近，具有较高的能量转换效率。
七、实验心得体会本次实验让我对空气热机的工作原理有了更深入的了解。
通过实验，我掌握了空气热机的操作方法，验证了卡诺定理，并计算了热机的实际转化效率。
同时，我也认识到实验过程中需要注意数据采集和误差分析的重要性。
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告范文实验目的掌握空气热机的原理、工作过程和性能特点。
实验设备实验台、空气热机试验装置、温度计、气压计、电表等。
实验原理热力学第二定律规定：任何一个热机，都要有一个工作物质在一个温度区间内做功，将一部分吸收的热量转化成机械能，而另一部分热量则从高温源传递到低温源，整个系统的熵不断增加。
空气热机利用大气中的空气作为工作物质，在高温状况下吸收热量，然后在低温状况下输出功。
空气热机的循环过程包括吸热、压缩、冷却和膨胀四个过程。
实验步骤1.将设备连接好，确定机器停止运行状态；2.打开系统的排气阀，将有机物排出；3.打开空气阀，将相应的压缩空气输入到由进气管进入控制系统中；4.确认系统处于稳定状态，记录系统的气压、温度、电压等；5.开始记录实验数据，在记录数据的同时出示记录单；6.测量不同负荷时的输出功率，并测量输入功率与输出功率的比值；7.根据不同负荷时的输出功率、输入功率与输出功率的比值，计算空气热机的热效率。
实验结果与分析通过本次实验采集的数据，我们得到了不同负荷下的输出功率、输入功率和热效率。
通过分析实验结果，我们可以发现：1.在高负荷的情况下，输出功率较大，但是热效率相对较低；2.在低负荷的情况下，输出功率较小，但是热效率相对较高；3.空气热机的热效率受到很多因素的影响，例如风量、进气口大小和工作物质的温度等。
实验结论通过本次实验，我们了解了空气热机的原理、工作过程和性能特点。
我们得出的实验结果表明，在操作空气热机时，我们需要根据具体情况选择合适的负荷，以获得最优的热效率。
参考资料1.热力学实验方法.（2016）.标准出版社.2.空气热机的研究进展及其应用前景.（2018）.山东轻工业学院学报，33（6）：21-28.。
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。
【实验目的】空气热机原理、卡诺循环、卡诺定理【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。
图1 空气热机工作原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实际热机：η≦ΔT/ T1正比于ΔT/n，n为热机转速，η正比于热机每一循环从热源吸收的热量Q1及ΔT均可测量，测量不同冷热端温度时的nA/ΔT，观察它n A/ΔT。
n，A，T1的关系，可验证卡诺定理。
与ΔT/ T1当热机带负载时，热机向负载输出的功率可由力矩计测量计算而得，且热机实际输出功率的大小随负载的变化而变化。
在这种情况下，可测量计算出不同负载大小时的热机实际效率。
【实验仪器】ZKY-RJ型空气热机实验仪、示波器【实验内容】1．测量不同冷热端温度时的热功转换值（表1），作nA/ΔT 与ΔT/ T 1的关系图，验证卡诺定理。
2．测量热机输出功率随负载及转速的变化关系（表2），作图分析。
【注意事项】1．加热端在工作时温度很高，而且在停止加热后1小时内仍然会有很高温度，请小心操作，否则会被烫伤。
2．热机在没有运转状态下，严禁长时间大功率加热，若热机运转过程中因各种原因停止转动，必须用手拨动飞轮帮助其重新运转或立即关闭电源，否则会损坏仪器。
3．热机汽缸等部位为玻璃制造，容易损坏，请谨慎操作。
4．记录测量数据前须保证已基本达到热平衡，避免出现较大误差。
等待热机稳定读数的时间一般在10分钟左右。
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。
空气热机预期实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解空气热机的工作原理及卡诺循环。
2. 通过实验验证卡诺定理，并探究热机效率与热端温度的关系。
3. 学习空气热机的操作方法，掌握相关实验技能。
4. 分析实验数据，提高对热力学基本概念的理解。
二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的装置，其工作原理基于热力学第一定律和第二定律。
卡诺循环是理想热机循环，由四个可逆过程组成：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
卡诺定理指出，所有在相同高温热源和低温冷源之间工作的热机，其效率仅取决于这两个热源的温度，与热机的工作物质无关。
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. 温度计5. 力矩计6. 飞轮7. 连杆8. 气缸9. 热源四、实验步骤1. 将空气热机探测仪、计算机、电加热器等设备连接好，并检查电路连接是否正确。
2. 将空气热机置于实验台，调整气缸位置，确保工作活塞和位移活塞之间有足够的空间。
3. 启动电加热器，逐渐升高热端温度，同时记录温度值。
4. 使用温度计测量热功转换值，并作出nA/T与T/T1的关系图。
5. 逐步改变力矩大小，观察热机输出功率及转速的变化。
6. 计算热机实际转化效率，并与理论值进行比较。
7. 分析实验数据，验证卡诺定理，并探究热机效率与热端温度的关系。
五、实验数据与分析1. 在实验过程中，记录热端温度、nA/T、T/T1、输出功率、转速等数据。
2. 根据实验数据，绘制nA/T与T/T1的关系图，分析其变化规律。
3. 计算热机实际转化效率，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
4. 探究热机效率与热端温度的关系，验证卡诺定理。
六、实验结果与结论1. 实验结果表明，随着热端温度升高，nA/T与T/T1的关系呈现线性变化，验证了卡诺定理。
2. 在热端温度一定时，输出功率随负载增大而变大，转速而减小。
3. 实验数据与理论值基本吻合，说明空气热机具有良好的工作性能。
七、实验总结1. 通过本次实验，我们深入了解了空气热机的工作原理及卡诺循环。
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。
空气热机实验报告范文
空气热机实验报告一、实验目的本实验旨在探究空气热机的工作原理及其效率，进而深入理解热力学第一定律和第二定律的应用。
二、实验原理空气热机是一种基于卡诺循环的热机，其工作原理如下：首先，空气从高温储气罐流入燃烧室，并被点燃。
经过燃烧后，空气会产生高温高压的燃气，进而推动活塞向下运动。
此时，空气会通过制冷器冷却，变成低温低压的气体后回流至低温储气罐。
最后，压缩机将低温储气罐中的空气压缩至高温储气罐中，形成一个循环。
而根据热力学第二定律，任何热机的效率均不可能超过卡诺循环的效率。
故而，对于空气热机而言，其效率即可通过卡诺循环的有效温度比来计算。
三、实验器材1.空气热机2.热电偶3.气压计4.氧化铜热敏电阻表5.数显万用表四、实验步骤1.将空气热机及其相关设备连接好。
2.启动空气热机并进行预热。
3.根据气压计测量空气热机在不同压力下的气体状态。
4.使用热电偶和氧化铜热敏电阻表测量空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度。
5.通过数显万用表检测空气热机中的电参数。
6.计算空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比。
五、实验结果通过以上实验步骤，我们获得了以下数据：1.空气热机在不同压力下的气体状态气体压力（MPa）模拟温度（℃）0.3 270.4 520.5 880.6 1242.空气热机中的高温、低温储气罐及燃气温度温度（℃）高温储气罐 449低温储气罐 49燃气 18603.空气热机中的电参数参数值直流电压（V） 220电流（A） 1.2功率（W） 2644.空气热机的效率及其与卡诺循环的效率比将以上数据带入计算公式，我们得出空气热机的效率为30.8%，而其与卡诺循环的效率比为75.1%。
六、实验结论通过上述实验数据分析可得：空气热机的效率低于卡诺循环的效率，符合热力学第二定律的基本原理。
同时，在实验过程中我们还发现，在空气热机的运转过程中，由于存在工作介质空气的冷热变化以及摩擦损失等因素，其效率会发生不同程度的变化。
空气热机实验报告总结
空气热机实验报告总结引言空气热机是一种以空气为工质，利用热能转化为机械能的装置。
通过实验探究空气热机的工作原理和性能参数，对研究和应用具有重要意义。
实验目的1. 了解空气热机的工作原理和热力学循环；2. 测定空气热机的性能参数，如热效率和功率输出；3. 探究影响空气热机性能的因素。
实验装置和方法本次实验使用的空气热机装置主要包括压缩机、热交换器、膨胀阀和冷凝器等。
实验步骤如下：1. 启动压缩机，使空气进入热交换器；2. 在热交换器中，热空气流经膨胀阀进入冷凝器；3. 冷凝器中，由于膨胀阀的作用，空气迅速膨胀，从而产生机械能；4. 测量冷凝器输入和输出的温度、压力差等数据；5. 计算空气热机的热效率和功率输出。
实验结果与分析根据实验数据计算得到的热效率为83.6%，功率输出为1200W。
结果表明该空气热机具有较高的热能利用率和较大的功率输出。
在实验过程中，我们还发现了部分异常现象。
首先，实验开始前，热交换器的内部需要进行清洁，以保证换热效果的良好。
其次，在使用过程中，冷凝器出口处的压力较大，需注意添加适量的冷却水，以防止压力过高引发安全问题。
实验结果讨论通过本次实验，我们对空气热机的工作原理和性能参数有了更深入的认识。
热效率可以作为衡量热机性能的指标之一，它表示了输入的热能中有多少被有效转化为机械能。
在实验中，我们通过测量输入和输出的热量，计算得到了较高的热效率值，说明该空气热机能较好地利用热能。
另外，通过测量功率输出可以评估空气热机在单位时间内完成的机械功。
本次实验中，我们测得了较大的功率输出，说明该空气热机在一定程度上具有较强的动力性能。
结论通过本次实验，我们对空气热机的工作原理和性能参数有了更深入的了解。
实验结果显示，该空气热机具有较高的热效率和较大的功率输出，适用于一定范围内的功率需求。
在实验过程中，我们发现了一些问题和不足之处，如热交换器清洁、冷凝器压力控制等。
这些问题需要在实际应用中给予足够的重视和解决。
空气热机特性实验数据
空气热机特性实验数据本次实验旨在研究空气热机的特性，并通过实验数据进行分析和讨论。
实验过程中，我们使用了一台空气热机模拟器，并通过改变不同的参数来观察空气热机的变化特性。
首先，我们进行了空气热机的泵入温度与压缩比实验。
在该实验中，我们改变了泵入空气的温度，并记录了压缩机输出的压力和温度数据。
实验数据表明，当泵入温度较低时，压缩机的压缩比较小，输出压力和温度也较低。
而当泵入温度较高时，压缩机的压缩比较大，输出压力和温度也相应提高。
通过实验数据的分析，我们得出了空气热机泵入温度与压缩比的正相关性，即泵入温度越高，压缩比越大。
最后，我们还进行了空气热机在不同负荷下的性能实验。
在该实验中，我们改变了空气热机的负荷，即改变了热机输出的功率，并记录了热机输入功率、热机的热量输出和排出的废热水温度。
实验数据表明，当空气热机的负荷较低时，热机的输入功率、热量输出较低，废热水温度较高。
而当空气热机的负荷较高时，热机的输入功率、热量输出也相应提高，废热水温度也降低。
通过实验数据的分析，我们得出了空气热机在不同负荷下的性能规律，即负荷越大，热量输出越高，废热水温度越低。
综上实验数据的分析，我们得出了以下结论：1、空气热机泵入温度与压缩比呈正相关性；2、空气热机压缩比和下冷却水流量对于热机的热量输出和废热水温度有影响，即压缩比和下冷却水流量越大，热量输出越高，废热水温度越低；3、空气热机在不同负荷下的性能规律为，负荷越大，热量输出越高，废热水温度越低。
这些结论对于研究空气热机的特性具有一定的参考价值，并有助于优化空气热机的性能。
此外，我们还需要进一步加强对于空气热机的研究，探究其更为深刻的特性和工作规律，从而更好地推动空气热机的应用发展。
【精编范文】空气热机实验报告-精选word文档（13页）
【精编范文】空气热机实验报告-精选word文档（13页）本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==空气热机实验报告篇一：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。
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1利用空气热机验证卡诺定理田群王静菊（中国海洋大学海洋环境学院海洋气象系，山东青岛，266100）摘要：本文介绍了利用空气热机验证卡诺定理的原理和方法。
得到实验结果与卡诺定理的理论值基本一致，并对产生误差的原因做了讨论。
关键词：卡诺定理；空气热机；热效率卡诺定理（Carnot Theorem）是法国物理学家尼古拉・卡诺（Nicolas Carnot）在前人工作的基础上于1924年提出的。
此定理说明热机的最大热功率只与高温热源与低温热源之间的温度差有关，即：TC 为低温热源的绝对温度，TH 为高温热源的绝对温度[1]。
空气热机是以空气为工作物质的热机，在1816年由伦敦牧师罗伯特・斯特林（Robert Stirling）发明，因此又称为“斯特林发动机”，是最古老的热机之一[2]。
本文将利用空气热机验证卡诺定理，并对空气热机的效率低于卡诺热机效率的原因做一些分析。
1 空气热机的工作原理空气热机的工作部分结构如图1，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。
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。
2图1 空气热机装置原理图Fig.1 the structure of Stirling engine 明了卡诺定理的正确性。
【最新】热机循环实验报告-精选word文档 (12页)
（1） 实际性能系数：K实际＝
PCPH开路－PR8.42?2.66?8.27
???1.7 PRPR8.27
（2）最大性能系数：K最大＝
TC
TH?TC
2
（3）调整性能系数：部分功率是用在帕尔帖器件内阻上，因此，需调整，Ir必须从输入帕尔帖器件的功率中扣除。
K调整＝
PH开路－PRPR?Ir2r
?
调整效率和卡诺效率之间的百分误差：
??max??调整10?6.4
偏差＝?100%??100%?36%
?max10
实际效率??
Pw
PH
Vw2
, PH?VH?IH 式中Pw?R
最大效率：即卡诺效率
调整效率：除去损失的能量，使得调整后的实际效率接近卡诺效率。
3、测量热泵性能系数和最大性能系数
实际性能系数、最大性能系数、调整性能系数和性能系数偏差（TH=60.0℃,R=2Ω）
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
卡诺效率和热效率数据处理表 (R?2?)
2、对热机效率测量值进行修正
在有负载和无负载下对应参数
内阻为
r?
Vs?Vw1.491?0.588R??2?3.07? Vw0.588
调整效率为
2
?PWPW?Iwr0.5882/2?(0.588/2)2?3.04
?调整＝???6.4%
?PH?P
H开路PH9.74?3.01?8.42?2.66
预备知识
空气热机的实验报告
一、实验目的1. 了解空气热机的工作原理和循环过程。
2. 通过实验验证卡诺定理。
3. 掌握空气热机的性能测试方法。
4. 分析影响空气热机效率的因素。
二、实验原理空气热机是一种将热能转换为机械能的热机，其工作原理基于热力学循环。
本实验采用斯特林循环作为空气热机的模型，斯特林循环是一种外燃式循环，主要由等容加热、等温膨胀、等压冷却和等容冷却四个过程组成。
三、实验仪器与设备1. 空气热机实验装置2. 温度传感器3. 电压表4. 电流表5. 数据采集器6. 计算机及实验软件四、实验步骤1. 将空气热机实验装置安装好，确保各部件连接正确。
2. 将温度传感器分别连接到高温区、低温区和气缸上，用于测量温度。
3. 使用电压表和电流表测量电加热器的电压和电流，以便计算加热功率。
4. 启动实验装置，记录高温区、低温区和气缸的温度变化，以及电加热器的电压和电流。
5. 改变电加热器的功率，重复步骤4，得到不同加热功率下的温度和功率数据。
6. 利用数据采集器和实验软件对实验数据进行处理和分析。
五、实验数据与分析1. 通过实验得到高温区、低温区和气缸的温度变化数据，以及电加热器的电压和电流数据。
2. 根据实验数据，绘制nA/T与T/T1的关系图，验证卡诺定理。
3. 分析不同加热功率下热机输出功率和转速的变化，计算热机实际转化效率。
4. 探讨影响空气热机效率的因素，如加热功率、工作温度、气体比热容等。
六、实验结果1. 通过实验验证了卡诺定理，即在相同高温热源和低温热源条件下，热机的效率与工作温度成正比。
2. 在一定误差范围内，随着热端温度升高，nA/T与T/T1的关系呈现线性变化。
3. 热端温度一定时，输出功率随负载增大而变大，转速减小。
七、实验结论1. 空气热机是一种将热能转换为机械能的有效装置，其工作原理基于热力学循环。
2. 卡诺定理在空气热机实验中得到了验证。
3. 空气热机的效率受到加热功率、工作温度和气体比热容等因素的影响。
2022年四川大学空气热机实验报告
综合设计与创新物理实验空气热机实验报告学院: XX学院学生姓名: XX学号: XX二零XX年X月X日空气热机实验报告摘要：空气热机是运用空气不同温度旳空气导致不同气压旳原理，使空气产生流动从而将热能转换为机械能旳机器。
本实验测量了不同旳冷热端温度时旳热功转换值及热机输出功率随负载及转速旳变化关系，验证了卡诺定理，探讨出热机效率旳影响因素。
核心词：空气热机卡诺定理热工转换输出功率1 实验过程1.1 实验原理空气热机主机由高温区，低温区，工作活塞及气缸，位移活塞及气缸，飞轮，连杆，热源等部分构成。
工作活塞使气缸内气体封闭，并在气体旳推动下向外做功。
当工作活塞处在最低端时，位移活塞迅速左移，使气缸内气体向高温区流动；进入高温区旳气体温度升高，使气缸内压强增大并推动工作活塞向上运动，在此过程中热能转换为飞轮转动旳机械能；工作活塞处在最顶端时，位移活塞迅速右移，使气缸内气体向低温区流动，进入低温区旳气体温度减少，使气缸内压强减小，同步工作活塞在飞轮惯性力旳作用下向下移动，完毕循环。
卡诺根据对热机效率旳研究而得出了卡诺定理。
对于循环过程可逆旳抱负热机，热机转换效率：η=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)T1=△T/T1实际旳热机都不也许是抱负热机，由力学第2定律可以证明，循环过程不可逆旳实际热机，其效率不也许高于抱负热机，此时热机效率：η≤△T/T1卡诺定理指出了提高热机效率旳途径，就过程而言，应当使实际旳不可逆机尽量接近可逆机。
就温度而言，应尽量旳提高冷热源旳温度差。
当热机带负载时，热机向负载输出旳功率可由力矩计测量而得，且热机实际输出功率旳大小随负载旳变化而变化。
1.2 实验设备1）空气热机实验仪（电加热型热机实验仪）2）电加热器电源3）双跟踪示波器1.3 实验措施1)测量不同冷热温度时旳热功转换值根据阐明将各部分仪器连接起来，取下力矩计。
打开电源，取下力矩计，将加热电压加到第11档（36伏左右），等待约6-10分钟，待加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，使热机运转起来（热机测试仪显示旳温差△T在100度以上时易于启动）。
空气热机实验报告
空气热机实验报告引言：近年来，气候变化日益严重，环保意识也日渐普及。
在这样的背景下，研究和利用可再生能源变得尤为重要。
而空气热机作为一种能转换热能为机械能的装置，其性能和效率备受关注。
本实验，我们旨在通过一系列实验测试，探究空气热机的特性和性能。
材料和方法：我们使用了一个基础的空气热机模型，包括一个压缩机、一个热交换器和一个膨胀机。
实验中，我们对压缩机、热交换器和膨胀机的工作参数进行了精确控制。
我们使用的主要材料是空气、热水和冷水。
在实验过程中，我们相对恒定地调节冷源温度和热源温度，并记录实验过程中的压力、温度和功率。
实验结果：1. 空气热机性能随温度差异变化我们对不同温差下的空气热机性能进行了测试。
结果表明，当温差越大时，热机的输出功率和热机效率均得到了显著提高。
这是因为较大的温差能够提供更多的热能，从而增加了压缩工作和膨胀工作所需的能量。
2. 空气热机与其他能源转换装置的对比我们将空气热机与传统燃油发动机和光伏发电进行了对比。
结果显示，空气热机在能源利用上具有一定优势。
相比于燃油发动机，空气热机不产生额外的污染物；而与光伏发电相比，空气热机在能源获取和转换过程中更加灵活，不受日照条件的限制。
这表明空气热机在可持续能源转换中有其独特的价值。
3. 空气热机的工程应用前景根据我们的实验结果和对现有研究的综合分析，我们认为空气热机在工程应用中有着广泛的前景。
例如，空气热机可以应用于工业生产过程中的余热回收，从而提高能源利用效率。
此外，空气热机还可以应用于建筑物空调系统，减少冷热能的浪费。
在未来的研究中，我们可以进一步优化空气热机的设计，提高其效率和性能，以更好地满足实际应用需求。
结论：通过本次实验，我们对空气热机的特性和性能有了更深入的了解。
在未来的工程应用中，空气热机有望作为一种可持续、高效的能源转换装置得到广泛应用。
然而，我们也意识到空气热机仍存在一些问题，如温差依赖性较强、工作参数的调控问题等。
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。
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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。
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，对于可逆循环的理想热机，热功转换效率为：
A/Q1Q1Q2/Q1(T1T2)/T1T/T1
式中A为每一个循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一个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。
由于热量损失，实际的热机都不可能是理想热机，循环过程也不是可逆的，所以热机转化效率：
T/T1，只要使循环过程接近可逆循环，就是尽量提高冷源与热源的温度差。
热机循环过程从热源吸收的热量正比于nA/T，n为热机转速，所以：正比于nA/T。
测量不同热
端温度时的nA/T，观察与T/T1的关系，可验证卡诺定理。
同一功率下，调节力矩计与转轴的摩擦改变热机实际输出功率P0，计算出不同负载大小时的热机效率。
同时转速n 也会改变，观察P0n
关系图，表示同一输出功率下，输出耦合不同时输出功率随耦合的关系。
一、实验仪器与方法：
电热ZKY-RJ型空气热机实验仪如图二示
图二电加热型热机实验装置图
飞轮下部装有双电门，上面的一个用于定位工作活塞的最低位置，下面一个用于测量飞轮转动角度。
气缸的体积随工作活塞的位移而改变，活塞的位移改变通过飞轮测得，在飞轮边缘均匀排列45个挡片，由光电门信号确定飞轮位置，进而计算气缸体积。
压力传感器与工作汽缸底相通，测量汽缸的压力得到体积变化。
底座的三个插座分别与实验测试仪相连，在仪器显示窗口显示热机转速、高低温区的温度、P-V 图。
加热器输出电压24V-36V可调，可根据实验的实际需要调节加热电压。
力矩计悬挂在飞轮轴上，调节螺钉可调节力矩计与转轴之间的摩擦力，由力矩计可读出摩擦力矩M，可得出热机输出功率P2nM，即单位时间内的角位移与力矩的乘积。
二、试验内容、步骤:
第一部分:测量不同热端温度的热功转换值，验证卡诺定理。
连接测试仪面板和电脑的，各仪器之间的端口，开始试验。
将加热电压加之最大档（11档），等待6~10分钟（大约在温差在100K以上），加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转。
减小加热电压至第一档，打开电脑辅助软件，观察压力和容积信号，并把P-V图调节到最适合观察的位置。
等待大约10
分钟，温度和转速平衡后，记录加热电压，读取温度和转速，记于表一中。
逐步加大加热功率，重复上
述测量过程4次以上，在表一中记录数据。
以ΔT/ T为纵坐标，在坐标纸上作nA/ΔT与ΔT/ T1的关系图，验证卡诺定理。
第二部分：测量不同输出功率下，转速和实际效率的变化。
在最大加热功率下，触动飞轮停止转动，在飞轮上装上力矩计，拨动飞轮，让热机继续运动。
调节力矩计的摩擦力（不要停机），待输出力矩、转速、温度稳定后，在表二中读取记录各项参数。
保持输出功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上实验步骤5次以上。
以n为横坐标，P0为纵坐标，作出n与P0的关系图。
表示同一输出功率下，输出耦合不同时输出功率或效率随耦合的变化关系。
三、实验结果：
表一测量不同冷热端温度时的热功率转换值
表二测量热机输出功率、效率随负载及转速的变化关系
图一电脑观察到的热机实验P_V实验图图二电脑观测到的容积和压力变化曲线
四、分析与结论：
由表格数据可作图结果分析，在外加负载不变的情况下，随着热功率增大，nA/ΔT与ΔT/ T1基本具有线性关系，验证了卡诺定理。
在同一加热功率下，随摩擦力矩加大，转速降低，热端温度升高，温度差加大，输出效率加大。
对于输出力矩继续加大时，输出功率如何变化，是继续变大还是转折本实验未能涉及，也是实验要改进的地方。
五、参考文献:
[1] [2] [3] [4] [5] [6]
《大学物理综合设计实验》，中国海洋大学物理实验教学中心，20xx.1; 张玉民，热学，中国科学技术出版社，20xx. 5；常树仁，热学，南开大学出版社，20xx.7;
包科达，热物理学基础，高等教育出版社，20xx.12;
闫全英、刘迎云，热质交换原理与设备，机械工业出版社，20xx.6 黄晓圣、王剑，关于卡诺定理证明的教学探讨，大学物理，20xx.21
空气热机实验报告范文。