热工基础实验指导书完整版.pdfVIP

宁波理工学院 Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University 热 工 实 验 指 导 书 机电与能源工程分院实验中心 二 00 七年八月 目录 实验一、空气绝热指数的测定 1 实验二、中温辐射时物体黑度的测试 5 实验三、空气定压比热容测定 10 实验四、空气横掠单管时平均对流传热系数的测定 15 实验五、圆球法测定粒状材料导热系数 22 实验六、喷管实验 26 实验七、静水压强实验 45 实验八、能量方程（伯诺里方程）实验 49 实验九、不可压缩流体恒定流动量定律实验 53 实验十、毕托管测速实验 58 机电与能源实验中心 能源与环境工程实验室 实验一、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 和定容比热容c 之比被定义为该气体的绝热指数， p v 并以 k 表示，即k c / c 。 p v 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 p Vk p Vk （1） A A B B B C 为定容过程，所以V V 。 B C 假设状态 A 与 C 所处的温度相同，对于状态 A、C 可得： p V p V （2） A A C C 将（2）式两边k 次方得 图 1 (p V )k (p V )k （3） A A C C 比较（1）、（3）两式，可得 k k p A p C p A ( p A )k p A p B p B p C 将上式两边取对数，可得 k ln(p A / p B ) （4） ln(p A / p C ) 因此，只要测出A、B、C 三个状态下的压力P 、P 、P ，且将其代入（4）式，即可 A B C 求得空气的绝热指数 k 。 1 机电与能源实验中心 能源与环境工程实验室 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 ( mmH O )，如图 3 状态 A，我们选取容器内一分气体