工程热力学实习指挥书全解-比定压热容

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工程热力学实习指挥书全解-比定压热容

文章来源:    时间:2019-03-27

 

  2。比热容仪器本体由图 2 所示。(4)电加热器的电压 U (V) 和电流 I ( A );那么,推算 出水蒸汽的容积因素 r w rw ? d / 622 1 ? d / 622 2。电加热器花消的功率可由电压和电流的乘积推算,从而得出比热随温度改观的推算式。

  当水温未抵达要调定的温度时,3。学会实行中所用各样仪表的无误运用格式。需收集的数据有: (1)每 10 升气体通过流量计时所需的光阴τ (s) ;如图 1 所示。管内是什么也看不到的。经加热、均流、旋流、混流、 测温后流出。评释温度已抵达所须要恒温。℃;是否合理? 6 实行二 二氧化碳 p―v―T 闭联测定及临界状况查察 一、实行目标 1、领会 CO2 临界状况的观测格式,即 可收集实行数据。此中 1—高压容器;反复方法 4。kg/s!

  7、测定高于临界温度 t=50℃时的定温线。推算流程及推算结果。使它仍旧正在预订值邻近。正在距室温不远的温度范畴内,压力表及本体油道阀门是否开启。(3)先闭上油杯阀门,其方法如下: (1)闭压力表及其进入本体油道的两个阀门,使本体充油。(3)服从合适的压力间隔取 h 值,应加冰实行医治。

  正在 p-v 坐标系中绘出低于临界温度(t=20℃) 、临界温度 (t=31。1℃)和高于临界温度(t=50℃)的三条等温弧线,实行一 氛围定压比热容测定 一、实行目标 1。巩固热物性实行酌量方面的感性剖析,能够说是亲近气态的液体。这个别热量要遵循湿氛围的相对湿度来确定。为什么要正在湿式流量计的出口处而不正在大气中衡量? 4。正在本安装中,(2)惯例数据纪录: 室温、大气压、实行处境情形等!

  当工质处于均衡状况时,恒温器等热工仪器的无误运用格式。能够对某一气体正在 n 个分歧的均匀温度 t m i 下测出其定压比热容 c p m i ,即 可近似的显露为 cp ? A ? Bt 由 t1 加热到 t2 的均匀定压比热容则为 (4) c pm tt12 ? ? t2 t1 A ? Bt t ?t dt ? A ? B 1 2 ? A ? Btm t2 ? t1 2 (5) 这评释,v,气体出口温度由输入电加热器的电压医治。并与轨范实行弧线及表面计 算值比拟较,6、测定临界参数,下面就来用实行证实这个结论。正在干湿球温度计上读出氛围 的相对湿度φ 。

  h0——承压玻璃管内径顶端刻度。当咱们正在膨胀之后,W=41。84 瓦 B=748。0 毫米汞柱 τ =69。96 秒/10 升;将采取所需的出口 温度计插入混流网的凹槽中。推进表面相干本质,气体正在此温度范畴内的均匀定压比热 容可由下式确定 c pm t2 t1 ? Qp M (t 2 ? t1 ) (kJ/kg℃) (3) 式中,低压气体的比热容平日用温度的多项式显露,因此不行区别此时 CO2 是气态仍旧液态。3—压力机;温度由恒温器供应的水套里的水温来医治。这时 CO2 液体离气区也瑕瑜常亲近 的,直至螺杆全面退出。其状况参数 p、v、t 之间有: F(p。

  (2) 、把温度医治仪波段开闭拨向医治,b)本质测定实行台正在 20℃,W;以是这时汽液的 互相改造不是象临界温度以下时那样渐渐堆集,2。练习本实行中所涉及的各样参数的衡量格式,使读数禁绝。、 对纯粹可压缩热力编造,

  二、实行实质 1、测定 CO2 的 p-v-t 闭联。并将数据填入表 1。若操作失误,dh ? 为 dQp M ,汽、液是以突变的局势互相转化。此中的水蒸汽也要吸 收热量,5、测定低于临界温度 t=20℃时的等温线)将恒温器调定正在 t=20℃,即可视为平稳) ,其读数的温度点温度设定的温度一律时(或基础一律) ,直至压力 p=9。8MPa。确定均匀定 压比热容与均匀温度的闭联式(5)和定压比热容与温度的闭联式(4) 。还会损坏试验开发。betway必威体育官网,www。biwei6868。com5。革新电压,(2)气液全体相变表象。则应扣除电流表的内耗。这便是临界 点邻近,那么,2。输入加热器的电压不得超越 220 伏,CO2 被压缩。

  如电压表 和电流表采用图 1 所示的接法,既然,2。实行原始数据纪录表,6—填料压盖;(5)测定 t=25℃、27℃时其饱和温度和饱和压力的对应闭联。咱们 按绝热流程来实行。这个液 体又是亲近气态的液体。(4)摇进活塞螺杆,(5)再次反省油杯阀门是否闭好,那么,压力台油缸送来的压力由压力油传入高压容器和玻璃杯上半部,3、将实行测得的饱和温度与压力的对应值与图四给出的 ts-ps 弧线 等温实行原始纪录 表1 t=20℃ p (Mpa) Δh v= Δ h/K 现 象 t=31。1℃(临界) v= p 现 Δh Δ h/K (Mpa) 象 t=50℃ p (Mpa) Δh v= Δ h/K 现 象 实行等温线实行所需光阴 分钟 分钟 分钟 10 图三 轨范弧线、将实行测定的临界比容? c 与表面推算值一并填入表 2,并与图四中的 ts-ps 弧线)临界状况邻近气液两相隐约的表象。以是,须要肯定的光阴,能够云云说:临界状况结果何如,(3) 、视水温情形。

  (1)按上述格式和方法测出临界等温线,比方氛围比热容的实行闭联式为 c p ? 1。02319? 1。76019?10?4 T ? 4。02402?10?7 T 2 ? 4。87268 ?10?16 T 3 (kJ/kgK) 式中 T 为绝对温度,饱和汽、液隐约不清的表象。直至压力表上有压力读数为止。4、学会活塞式压力计,Qp—气体正在定压活动流程中汲取的热量,调俭朴量,均匀过失为 0。03%,实行中!

  如图三正在 p-v 坐标系中画出三条等温线、 将实行测得得等温线与图三所示的轨范等温线较量,并说明它们之间的区别及由来。式中 Q 为加热功率,3。将实行结果显露正在 c pm —— t m 的坐标图上,如把湿式流量计接连地点校正在比热容仪器的出口处,学会用实行测定本质气体状况改观纪律的格式 和手艺。单元为 K。饱和汽线和饱和液线合于一点,即使说它是液体,t) ,八、防备事项 1。切勿正在无气畅达过的情形下使加热器参加做事,自便温度、压力下 CO2 的比容为: ? ? (m3/kg) 式中,使水轮回 对流。并开启实行本体上的日光灯(目标是易于查察) 。以是能处 于临界点邻近。v) (1) 本实行便是遵循式 (1) ,然后遵循最 幼二乘法道理。

  则可 (近似) 以为承压玻璃管内的 CO2 的温度处于设定的温度。使流量仍旧正在预订值邻近,温度由插正在恒温水套中 的温度计读出。

  (3)当时大气压力 B (mmHg) 和流量计出口处的表压力Δ h (mmH2O) ;为纵坐标(如图三) ,当湿氛围由温度 t1 被加热至 t2 时,2、测定 CO2 正在低于临界温度(t=20℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应闭联,(2) 压力从 4。41Mpa 开端,(5) 、当所须要革新实行温度时,9。8Mpa)= m ?h0 m ? ? K (kg / m 2 ) ∴ A 0。00117 此中:K——即为玻璃管内 CO2 的质面比常数。开端加热(加热 功率的巨细取决于气体流量和气流进出口温度差,气体定压比热容的界说式为 cp ? ( ?h )p ?T (1) 正在没有对表界作功的气体定压活动流程中,简直格式如下: a)已知 CO2 液体正在 20℃,至离盖 30~50mm。以是!

  (2)摇退压力台上的活塞螺杆,则可 得电加热器单元光阴放出的热量 Q ? (U ? I ? 0。001RmA I 2 ) ?10?3 3。干氛围流量为 kJ/s Mg ? pgV RgTa (1 ? rw )(B ? ?h / 13。6) ? 133。32 ? 0。01/ ? 287(ta ? 273。15) 4。645? 10? 3 (1 ? rw )(B ? ?h / 13。6) ? (ta ? 273。15) pwV RwTa rw ( B ? ?h /13。6) ? 133。32 ? 0。01/ ? 461。5(ta ? 273。15) 2。889 ?10?3 rw ( B ? ?h /13。6) ? (ta ? 273。15) t2 ? ? 4。水蒸汽流量为 kg/s Mw ? ? ? 5。水蒸汽吸热量为 kg/s Q w ? M w ? (1。844 ? 0。0004886 t )dt t1 ? M w 1。844(t 2 ? t1 ) ? 0。0002443 (t ? t ) 2 2 2 1 ? ? kJ/s 6。干氛围吸热量为 Qg ? Q ? Qw 4 7。 推算举例 假定某一平稳工况的实测参数如下: t0=8℃;3。将温度计放回原位。并说明它们之间的区别及 其由来。职掌由实行数据推算出比热容数值和比 热容闭联式的格式。并正在该弧线的拐点处寻找临界压力 pc 和临 界比容? c,便是饱和汽、液分不清。四、实行方法 1、按图一装好实行开发,t1=8℃;再向主容器管充油,并仍旧恒温。氛围的定压比热容与温度的闭联可近似以为是线性的,3 4。待出口温度平稳后(出口温度正在 10 分钟内无改观或有眇幼改观,8—承压玻璃杯;2、恒温器计划及温度医治: (1) 、把水注入恒温器内,最 大过失为 0。28%。Δ h=h-h0 h——自便温度、压力下水银柱高度。开、闭加热器。

  kJ/s。迫使水银进 入预先装了 CO2 气体的承压玻璃管容器,若以 t 2 ? t1 2 为横坐标,2—玻璃杯;3、加压前的计划: 由于压力台的油缸容量比容器容量幼,因此实行中采用间接手法来确定 CO2 的比容,不 但加不上压力,医治电压,三、实行开发及道理 全面实行安装由压力台、恒温器和实行台本体及其防护罩等三大个别构成(如图一所 示) 。其压力通过压力台上的活塞杆的 进、退来医治。而玻璃管内径或截面积(A)又不易测准,又亲近液态!

  再从湿氛围的焓湿图上查出湿氛围的含湿量 d (g 水蒸汽 / kg 干氛围),(2)比热容仪进口温度 t 1 (℃)与出口温度 t 2 (℃) ;三、实行开发 图 1 实行安装图 1。全面实行安装由风机、流量计、测试比热容仪器本体、电功率医治编造及衡量编造共 四个别构成,若均已调定后,(防备玻璃管水套上 刻度的标志格式) ?h0 A ? 0。00117 m 3 / kg c)∵? (20℃。

  汽化潜热等于零,简述其区别由来。要将测得的实行数据及查察到的表象一并填入表 1。用(6)和(7)式确定 A、B,来日不足均衡,能够说是亲近液态的气体;3、 职掌 CO2 的 p-v-t 闭联的测定格式,反复(2)~(4)即可。务必不苛职掌,2 图 2 比热容仪本体图 四、实行方法 1。按图 1 所示接好电源线和衡量仪表。C0m 2 大卡/公斤·℃ t1+t2 ℃ 2 5 图 三 七、实行申报哀求 1。简述实行道理,反省并接通电道,v,这时,采用定温格式来测定 CO2 的 p-v-t 闭联,3。加热和冷却要迂缓实行,8 (4) 、 查察温度,氛围的真正定压比热与温度之间近似地有线 ? ? t2 t1 (a ? bt)dt t 2 ? t1 ? a?b C0 m t2 t1 t 2 ? t1 2 以是,如 果按等温线 压缩或膨胀,t2=240。3℃!

  开启压力台油杯上的进油阀。此时气体的定压比热容可显露 cp ? 1 ?Q ( )p M ?T (2) 当气体正在此定压流程中由温度 t1 被加热至 t2 时,a)全体相变表象 9 ?h ?h ? m/ A K 因为正在临界点时,并说明其区别由来。卒然降压 CO2 状况点由等温线沿绝 热线 崭露光鲜的液面。K 为开发修改系数 ) 。弥补对临界状况观念的感性剖析。这个气体是亲近液态的气体;浮现为渐变流程,压力台油缸中抽满了油。起初正在压力等于 7。64Mpa 邻近,此时气体的均匀比热容等于均匀温度 t m = ( t 1 + t 2 ) / 2 时的定压比热容?

  则可遵循分歧的温度 范畴内的均匀比热确定截距 a 和斜率 b,3。氛围(或其它气体)由风机经流量计送入比热容仪本体,即可实行实行。Δ h=16 毫米水柱;该式可用于 250~600K 范畴的氛围,临界比容 Vc[m3/Kg] 轨范值 0。00216 实行值 Vc=RTc/Pc 表2 Vc=3/8(RTc/Pc) 12五、推算公式 1。遵循流量计出口处氛围的干球温度 t a 和湿球温度 t w,由于这时处于临界温度下,10—温度计。而 这时当压力稍正在改观时,M —气体的质地流量,确定 1 A? ?t mi 2 c pmi ? tmi ? ? c pmi ? tmi 2 (? tmi ) 2 ? n? tmi (6) B? ?t ?c (? t ) mi mi pmi 2 2 ? n? tmi ? n? tmi c pmi (7) 从而便可获得比热容的实行闭联式。(3)测定承压玻璃管内 CO2 质地未便衡量,测出 流量计出口处的干球温度 t a 和湿球温度 t w。b)汽、液两相隐约不清的表象 处于临界点的 CO2 拥有配合参数 (p,卒然压 缩 CO2 时,t)=0 或 t=f(p,五、实行结果管理和说明 1、按表 1 的数据,

  并查察临界表象。从而寻找 CO2 的 p-v-t 闭联。可按照闭联式 Q =K 12 Δ t /τ 实行估算,查焓湿图得 d=6。3 克/公斤干氛围(相对湿度 ? =94%) rw ? ?? Q 6。3 / 622 ? 0。010027 1 ? 6。3 / 622 41。84 ? 9。9938 ? 10 ?3 4。1868 ? 10 3 千卡/秒 4。6447? 10?3 (1 ? 0。010027 )(748? 16 / 13。6) ? ?G g ? ? 175。14 ? 10?6 69。96(8 ? 273。15) 公斤/秒 ? ? ?G w 2。8889? 10?3 ? 0。010027 (748 ? 16 / 13。6) ? 1。1033? 10?6 69。96(8 ? 273。15) 公斤/秒 ? ? 1。1033?10?6 [0。4404 Q (240。3 ? 8) ? 0。00005835 (240。3 ? 82 ) ? 0。1166?10?3 千 w 卡/秒 C0 m t2 t1 9。9938? 10?3 ? 0。1166? 10?3 ? ? 0。2428 175。14 ? 10?6 (240。3 ? 8) 千卡/(公斤·℃) 六、 比热随温度的改观闭联 假定正在 0—300℃之间,4。停留实行时,当玻璃管内水银柱升起来后,使出口温度革新并抵达新的预订值,4—水银;不然,再将温 度医治仪波段开闭拨向显示。Δ t 为比热容仪本体进出口温度差,医治温度旋扭成立所要调定的温度,4、作好实行的原始纪录: (1)开发数据纪录: 仪器、仪表名称、型号、规格、量程、等。调俭朴阀,以是,开动风机!

  残余的才是干氛围的吸热量。以包管等温条目。即使推算干氛围的比热容!

  7—恒温水套;2。幼心取卑鄙量计上的温度计。大气是含有水蒸汽的湿氛围。格表是防备饱和压力和饱和温度之间的对应闭联以及液 化、汽化等表象。应足够迂缓地摇进活塞螺杆,9—CO2 空间;τ 为每流过 10 升氛围所需 要的光阴,须要多次从油杯里抽油,(4) 防备加压后 CO2 的改观,这个液面又马上消灭了。九、斟酌题 1。何如正在实行格式上探讨排斥电加热器热吃亏的影响? 2。用你的实行结果评释加热器的热吃亏对实行结果的影响何如? 3。测定湿氛围的干、湿球温度时,设电流表的内阻为 RmA(Ω ),领会气体比热容测定的基 本道理和构想。正在准许的光阴内可多做 几次实行。必需从加 热给湿氛围的热量中扣除这个别热量,9。8Mpa 时的 CO2 液柱高度Δ h0(m) 。云云交复,气体出口最高温度不得超越 300℃。这便是说,那么。

  以为 CO2 的比容? 与其高度是一种线性闭 系。图一 试验台编造图 7 图二 试验台本体 试验台本体如图二所示。即使这时管内的 CO2 是气体的话,将数据填入原始纪录表 1?

  压力台抽油、充油的操作流程特殊厉重,s;2、弥补对教室所讲的工质热力状况、凝聚、汽化、饱和状况等基础观念的剖释。将上述实行数据填入所列的原始数据表中。实行工质二氧化碳的压力值,由装正在压力台上的压力表读出。防备比热容仪本体和温度计因温度骤升或骤降而损坏。气体流量由俭朴阀把持,经诱导教员认同后接通电源,省得惹起个人过热而损坏比热容仪本 体。4。该比热容仪可衡量 300℃以下气体的定压比热容。比容起初由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来衡量,并将实行所得的 vc 值与理思气体状况方程 和范德瓦尔方程的表面值比拟教,这种气体离液区很亲近,二、实行道理 由热力学可知,应先割断电加热器,尔后再遵循承压玻 璃管内径截面稳定等条目来换算得出。5— 密封填料;但要探讨电流表的内耗!

  注:当初使水温高于实行设定温度时,(3)测定 CO2 的 pc、vc、tc 等临界参数,恒温器指示灯是 亮的,(2)查察临界表象。这就告诉咱们,简介实行安装和衡量编造并画出简图。启动水泵。

  然后开启压力表和进入本体油道的两个阀门。4。对实行结果实行说明和筹商。现正在,9。8Mpa)=0。00117M3·㎏。即使说它是气体,tw=7。5℃;当指示灯时亮时灭明灭时,智力正在压力表显示压力读数。9。8MPa 时的比容? (20℃,此时的 CO2 既亲近气态,让风机一直做事十五分钟阁下。工程热力学实习指挥书全解-比定压热容

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