关键工程热力学-试验基础指导书

1、工程热力学课程实验指引书实验一空气绝热指数测定一、实验目的1、测定空气日勺绝热指数K和空气日勺比热Cp和CV2、熟悉以绝热膨胀、定容加热基本热力过程为工作原理日勺测定绝热指数实验措施；3、演示刚性容器充放气过程勺热过程现象二、实验装置及原理空气绝热指数测定装置如图所示，运用气囊往有机玻璃容器内充气，通过 U型压力计测 出容器内压力乌，压力稳定后，忽然打开阀门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日勺空气压力P2；然后，持续一小时左右，使容器中勺 空气与实验环境日勺空气进行热互换，最后达到平衡，即容器中勺空气温度与环境温度相等。 此时，U型压力计显示出温度平衡

2、后容器中空气压力P3。土一布孙费一 U您左对谚我七昼冷三、实验措施与环节1、测试前日勺准备1）将阀门5勺锥形塞拔出，抹上某些真空油，以改善阀门勺密封性能。抹油后安装就 位并拧紧。2）在阀门5开放勺状况下（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120150mm左右勺水柱高。水柱内应不含气泡。如有气泡，应设法排除。3）调节装置勺水平位置，使U型压力计两水管中勺水柱高在一种水平线上。2、测试环节1）记录U型空压计初始读数h0。2）关闭阀门5,把容器拧紧。3）用气囊往有机玻璃容器内缓慢充气，容器内勺压力由U型压力计勺水柱差显示。此 时勺压差150200mm水柱为宜。待压力稳定后，记录

3、下此时勺压差值M。4）忽然打开阀门5并迅速关闭。空气绝热膨胀后，在U型管内显示出膨胀后容器勺气 压。记录此时勺压差值 h2.5）持续12小时后，待容器内空气勺温度与测试现场勺大气温度一致时，记下此时容器内空气压力勺压力差h36）一般规定反复三次测试，取其测试成果勺平均值。四、实验注意事项1、气囊往往要漏气，充气后必须用夹子将胶皮管夹紧。2、在测试过程，测试现场勺温度规定保持基本恒定。否则，很难测出可靠勺数据。五、实验报告及规定1、按照原始数据求出k值。2、分析影响测试成果勺因素。实验二 二氧化碳临界态观测及PVT关系测定一、实验目的1、理解CO2临界状态日勺观测措施,增长对临界状态日勺概念日勺

4、感性结识。2、加深对课堂所讲日勺工质状态，凝结，汽化，饱和状态等基本概念日勺理解。3、掌握CO勺p-v-l关系日勺测定措施,学会用实验测定实际气体状态变化规律勺措施和 技巧。4、学会活塞式压力计，恒温器等热工仪器日勺对日勺使用措施。二、实验内容1、测定CO勺p-v-l关系，在p-v-l坐标系中绘出低于临界温度（t=20C ）临界温度 （t=31.1C ）和高于临界温度（t=50C）日勺三条等温曲线，并于原则实验曲线及理论计算值相 比较，并分析其差别因素。2、观测CO2在低于临界温度时（t=25C, 27C ）饱和温度和饱和压力之间日勺相应关系， 并与图四中日勺t-p曲线相比较。3、观测临界状态

5、临界状态附近汽液两相模糊勺现象汽液整体相变现象观测CO勺t，p，v等临界参数，并将实验所地勺v值与抱负气体状态方程和繁德 瓦尔方程勺理论值相比较，简述其差别因素图.情岐自丰即三、实验设备及原理整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分构成（如图一）。实验台本体如图二所示。其中1-高压容器；2-玻璃杯；3-压力油；4-水银；5-密封填料；6-填料水套；7-恒温水套；8-承压玻璃管；9-CO2空间；10温度计。对简朴可压缩热力系统，当工质处在平衡状态时，其状态参数p、v、t之间有:ra二试验白水怵E （p, v, t） =0 或 t=f （p, v） 本实验就是根据式（1），采用

6、定温措施来 测定CO2p-v之间日勺关系，从而找出C02 日勺p-v-t关系。实验中，由压力台送来勺压力油进入 高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入 预先装CO2气体勺承压玻璃管，CO2被压缩， 其压力和容积通过压力台上日勺活塞杆勺进、退来调节。温度由恒温器供应日勺水套里勺水温来 调节。实验工质二氧化碳日勺压力，又装在压力台上日勺压力表读出（如果提高精度，可由加 在活塞转盘上日勺平衡砝码读出，并考虑水银柱高度日勺修正）。温度由插在恒温水套中日勺温度 计读出。比容一方面由承压玻璃管内二氧化碳柱勺高度来测量，而后再根据承压玻璃管内均 匀、截面不变等条件换算出。四、实验环节1、按图一装好实验设备，并启动实验本体上日勺日光灯。2、恒温器准备及温度调节。将蒸馏水注入恒温器内，注至离盖3050mm，检查并接通电路，开动电动泵，使水 循环对流。旋转点接点温度计顶端日勺帽形磁铁，跳动凸轮示标，使凸轮上端面与所要调定日勺温度 一致，再将帽形磁铁用横向螺钉锁紧，以防转动。视水温状况，开、关加热器，当水温未达到要调定日勺温度时，恒温器批示灯是亮日勺， 当批示灯