00热能动力类专业级实验

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1、热能动力类专业级实验目录实验一空气在喷管中流动性能的测定实验…………………………………………………1实验二空气横掠单管时平均换热系数的测定实验…………………………………………12实验三大容器内水沸腾放热实验……………………………………………………………17实验四S195型柴油机拆装实验……………………………………………………………···22实验五柴油机运转操作及负荷特性测定实验………………………………………………30实验六制冷装置性能测试实验………………………………………………………………33实验七离心水泵性能实验……………………………………………………………

2、………41燃烧学实验系统原理图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质…………46实验八Bensun火焰及Smithell法火焰分离…………………………………………………48实验九预混火焰稳定浓度界限测定…………………………………………………………50实验十气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定………………………………52实验十一静压法气体燃料火焰传播速度测定………………………………………………54实验十二本生灯法层流火焰传播速度的测定………………………………………………56实验十三水煤浆滴的燃烧实验………………………………………………………………58实

3、验十四噪声测量与分析实验………………………………………………………………60i空气在喷管中流动性能的测定实验实验一空气在喷管中流动性能的测定©所属课程：《工程热力学》©实验类别：热能动力类专业级一、实验目的和任务1．目的：巩固和验证有关喷管基本理论，熟悉不同形式喷管的机理，掌握气流在喷管中流速、流量、压力变化的规律及有关测试方法。2．任务：分别对渐缩喷管和缩放喷管进行下列测定：（1）测定不同工况(初压p1不变，改变背压pb)时气流在喷管中的流量m；绘制m-ph曲线；比较最大流量mmax的计算值和实验值；确定临界压力pc。（2）测定不同工况时气流沿喷管各截面(轴

4、线位置X)的压力p的变化；绘制出一组p-X曲线；分别比较临界压力pc的计算值与实验值；观察和记录pc出现在喷管中的位置。（3）通过电测装置，在X-Y记录仪上绘制出m-pb曲线和p-X曲线，并与所测定的m-pb曲线和p-X曲线，分析异同点及原因。二、实验原理1．在稳定流动中，任何街面上质量流量都相等，且不随时间变化，流量大小可由下式决定：2k+1AC2kpppm=22=A⋅1[(2)k−(2)k]（1）2vk−1vpp2111式中：k—比热比（绝热指数，k=cp/cv）2A2—出口截面积（m）3ν—气体比容（m/kg）p—压力（Pa）角注号：1指喷管入口，2指喷

5、管出口。若降低背压，使渐缩喷管的出口压力p2或缩放喷管的喉部压力p降至临界压力时，喷管中的流量达最大值：22k2pp1m=A()k−1⋅1=0.685A1=0.0404Ap（2）maxminminmin1k+1k+1ννT111临界压力pc的大小为：k2p=()k−1p=0.528p（3）c11k+11热能动力类专业级实验喷管中的流量m一旦到达最大值，再降低背压pb，流量m保持不变，流量m随背压pb的变化管子的变化关系如图1、2所示：缩放喷管与渐缩喷管的不同点是，流量达到最大值时的最高背压pb不再是pc，而应是*某一压力pf。2．沿喷管轴线X各截面的压力p，在

6、喷管形状和工质的初态及背压一定时，可根据连续性方程和状态方程计算而得，也可用实验方法测得如图3、4所示的图形。2空气在喷管中流动性能的测定实验(1)图3所示的一组曲线表明，在理论上渐缩喷管内任何截面的压力都不可能低于临界压力pc，当背压低于pc时，气流在管外继续膨胀。(2)图4所示的一组曲线表示在不同的背压pb下，缩放喷管内各截面上压力p的变化情况。*当pb＜pd，气流在管内膨胀不足，只能在管外继续膨胀。当pb=pd，气流在管内得到完全膨胀，出口压力与背压pb一致，称为设计工况。相应地，称pb＜pd为超设计工况，pb＞pd为亚3热能动力类专业级实验*设计工况，

7、亚设计工况又可分为几种工况，当pd＜pb≤pe，气流在管内膨胀过度，出口压力仍为pd，但随即在出口产生斜激波（pb＜pe＝或正激波（pb=pe），使压力由pd升高至pb，当pe＜pb≤pf，正激波由管口移到了管内，pb越高，越往前移。通过正激波压力跃升，气流由超音速变为亚音速，然后沿扩大段扩压减速流至出口，压力等于背压pb，对于上述pb≤pf诸工况，喉部始终保持临界状态。当pb＞pf，整个喷管内都是亚音速气流。喉部不再是临界状态，缩放喷管成为文德利管(渐缩管)。注：pf、pd、pe请看图4。4空气在喷管中流动性能的测定实验三、实验装置实验装置由实验台本体、真空

8、泵、电测仪器三大部分组成。实验台本体结