流体与热工实验

陕西科技大学机电工程学院实验指导书 1

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

一、单项选择题

1．下列参数中,与热力过程有关的是_____。 A．温度 B．热量 C．压力 D．比容

2．若物体内分子的热运动愈剧烈，则 愈高。 A．压力 B．温度 C．比容 D．功 3，摄氏零度等于华氏 度。

A．32 B．36 C．33.5 D．35 4．满足q＝Δu关系的热力过程是 。

A．任意气体任意过程 B．任意气体定容过程

C．理想气体等压过程 D．理想气体可逆过程

5．卡诺循环由两个 和两个 过程组成。 A．等压/定容 B．等温/绝热 C．等压/绝热 D．等温/定容

6．准静态过程是一个 过程。

A．可逆 B．内部可逆 C．外部可逆 D．内外均可逆

7．热力学平衡态是指系统同时处于 平衡和 平衡

A．质量/压力 B．温度/质量 C．压力/质量 D．温度/压力

8．从绝对真空算起的压力为 。

A．表压力 B

系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，那么系统处于_______状态。 一个容器中有一定量的气体，其绝对压力为 250 kPa，若大气压力为 0.1 MPa，则压力表的读数为______kPa,若容器发生泄漏，压力表的读数降低 100 kPa,则容器中气体绝对压力为_____kPa,此时其压力_____(填“高于”或“低于”）大气压力。 可逆过程是没有______效应的准静态过程。 与外界既无能量交换又无质量交换的热力系统称为_______。 热量与膨胀功都是________量，热量通过________差而传递热能，膨胀功通过_________差传递机械能。 在内燃机的膨胀过程中，气体膨胀作功 420 J，吸热为 50 J，该过程中气体热力学能的变化为_____J。 气体经历某一过程，在此过程中从外界吸热 300 kJ，同时气体的热力学能增加 120 kJ，问：（1）此过程与外界交换的功量是______kJ；（2）经历此过程后，气体的比体积_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 任何热力系统所具有的储存能（总能）是由______，_____和_____组成。 热量与膨胀功都是过程量，热力学能和焓都是_____量。

热工流体基础(18学时)复习题

热工流体基础复习题（18学时）

一、简答题部分

1、需要几个参数才能确定汽轮机或锅炉中水蒸气的状态？ 两个独立的状态参数

2、二回路中水蒸气总能量由几部分构成？ 内部储存能与外部储存能

3、熵的定义是什么？系统熵变意味着什么？ 换热 传热 与不可逆

4、可逆过程的功和热量如何计算？功和热量有什么异同点？如何理解功转变为热是无条件的而热转变为功是有限度的？

5、什么是卡诺循环？（T-S）卡诺循环给我们什么样的启示？（温差、效率小于1、第二类永动机不可能）什么是卡诺定理？为什么今天我们还要讨论卡诺循环、卡诺定理？

6、热力学第一定律的实质是什么？请举核工程和生活中各2例说明。 能量守恒与转换

7、自发过程方向性的实质是什么？自发过程的逆过程能否进行？使自发过程的逆过程能进行的热力学本质是什么？

8、热力学第二定律的本质是什么？请举工程和生活中各2例说明。 过程方向 条件

9、什么是孤立系统的熵增原理？孤立系统内经过一个过程后其总能如何变化？举例说明孤立系统内经过不可逆过程后机械能损失与孤立系统熵变的关系。

10、什么是饱和状态？饱和状态的温度和压力能否单独变化？如何才能使未饱和水变为饱和水？什么是干度？为什么引进干

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

1、记录和计算：

饱和压力[Ma] 实压验力次表大气绝对压饱和温度[℃] 温度 理?t?t?t'误差 备?t?100%[%] t计压力 论[℃] 数 读读 力 P=P’+B 值值

热工流体基础复习题（21学时）

热工流体基础复习题（18学时）

一、简答题部分

1．常用的状态参数有哪些？状态参数的特征是什么？绝对压力、表压力、真空度之间有什么关系？

2．水蒸气的气体常数是多少？若压力降低，温度升高，其气体常数值如何变化？ 3．需要几个参数才能确定汽轮机或锅炉中水蒸气的状态？

4．压水堆核电厂一回路和二回路循环中实施了哪些能量转换环节？功和热量有什么异同点？如何理解功转变为热是无条件的而热转变为功是有限度的？二回路工质在蒸汽发生器内吸收的热量是否全可用来转换成功？

5．热力学第一定律的实质和热力学第二定律的本质各是什么？请举核工程和生活中各2例说明。

6．什么是卡诺循环和卡诺定理？为什么今天我们还要讨论卡诺循环、卡诺定理？ 7．什么是孤立系统的熵增原理？孤立系统内经过一个过程后其总能如何变化？举例说明孤立系统内经过不可逆过程后机械能损失与孤立系统熵变的关系。

8．什么是饱和状态？饱和状态的温度和压力能否单独变化？如何才能使未饱和水变为饱和水？什么是干度？为什么引进干度？什么是临界状态？水的临界压力和临界温度分别是多少？

9．水定压加热汽化分几个阶段？水蒸气的汽化潜热是常数吗？随压力升高如何变化？ 10．压水堆核电厂二回

热工测量与仪表（试题）

一 、 单选题 (共 207 题)

【 1 】. 旋转速度（转速）单位r/min是______。 A.国家选定的国际单位制单位 C.国家选定的非国际单位制单位

B.国际单位制的辅助单位

D.国际单位制中具有专门名称的导出单位

答案：（ ）

【 2 】. 准确度等级为0.2％数字式转速表，其允许示值误差为______，允许示值变动性为______。

A.0.2%n+2字 ±0.2%n±1字 B.±0.2%n±1字 0.2%n； C.±0.2%n 0.2%n+1字 D.±0.2%n±1字 0.2%n+2字

答案：（ ）

【 3 】. 测试保护回路电缆绝缘电阻时，要求在环境温度______℃；相对湿度≯______%，采用额定直流输出电压为______V的摇表进行。要求芯线间和芯线对屏蔽层（或芯线对地间）的绝缘电阻均应≮______MΩ。

A.15～45 80 500 20 B.15～60 80 250 20 C.10～55 75 500 10 D.5～50 75 250 10 答案：（ ）

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 1

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

1. 电力安全规程中“两票三制”指的是什么？ 答：“两票”是指：① 操作票；② 工作票。

“三制”是指：① 设备定期巡回检测制；② 交接班制；③ 冗余设备定期切换制。

2. 测量过程中，产生误差的因素有哪几种？

答案:产生误差的因素有以下4种：① 测量装置误差；② 环境误差；③ 方法误差；④ 人员误差。 3. 热工信号报警分为几类？

答案:可以分为一般报警、严重报警、机组跳闸报警。 4.简述热电偶的测温原理。

答案:当任意两种不同的导体（或者半导体）构成闭合回路，如果两点处于不同的温度，则回路中就会产生电动势，即产生了热电效应。这个电动势与两点所处的温度存在一定的函数关系。当固定其中一点温度时，则电动势与另一点温度存在单值函数关系。热电偶就是利用这个原理测温的。

5. PID自动调节器有哪些整定参数？

答案:有比例带、积分时间、微分时间3个整定参数。 6. 试简述A/D转换器和D/A转换器的作用和应用场合。

答案:A/D转换器能将模拟量转换成数字量，常作为数字电路的输入，D/A转换器能将数字量转换成模拟量，常用作数字电路的输出。 7. DEH控制系统有何主要功能？

答案:DEH控制系统主要有以下功能：① 自动启动功能；② 负荷

1

自动控制；③

山东科技大学2012—2013学年第一学期

《热工基础与窑炉》考试试卷（A卷）答案

班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 总得分 评卷人 审核人

一、填空题（共20分，每空1分）

1、如果系统经历了一个过程后，可沿原过程的路线反向进行，回复到原状态，而且不在外界留下任何影响，则该过程称为 可逆过程 。

2、物体温度升高1K(或1oC)所需热量称为物体的 热容 。

3、混合气体的分体积是指各组成气体保持与混合气体相同的 压力 和相同的 温度 的条件下，单独

分离出来所占有的体积。

4、理想气体的热力学能和焓仅是 温度 的函数。

5、湿空气的比湿度是指每千克 干空气 中所含水蒸气的质量，又称含湿量。

6、理想气体基本热力过程中如果状态参数满足pvn?常数的关系，则此可逆过程又称为 多变过程 ，n称为 多变指数 ，当n=1时，此过程为 定温 过程。

7、设高温热源温度为1700K，低温热源温度为300K，则工作在该温限内热机最高效率为 82.35% 。 8、工程上应用的水蒸气通常是在锅炉内定压加热产生的，水分别经历未饱和水，饱和水，湿饱和蒸

汽， 干