四川大学空气热机实验报告.doc

四川大学空气热机实验报告
综合设计与创新物理实验
空气热机实验报告
学 院: XX学院
学生姓名: XX
学 号: XX
二零示波器上显示的P-V曲线图如图1：
图1
逐步增加加热功率等待约10分钟，温度与转速平衡后，重复以上测量4次以上。
实验结果记入表1中：
加热电压V
热端温度T1
温度差△T
△T/T1
A（P-V图面积）
热机转速n
nA/△T

























0,02732









表1 测量不同冷热端温度时的热功转换值
以△T/T1为横坐标，nA/△T为纵坐标，在坐标纸上作nA/△T与△T/T1的关系图，附图2
图2 不同冷热温度时的热功转换关系图
2）测量热机输出功率随负载及转速的变化关系
在最大加热功率下，用手轻触飞轮让热机停止运转，然后将力矩计装在飞轮轴上，拨动飞轮，让热机继续运转。调节力矩计的摩擦力（不要停机），待输出力矩，转速，温度稳定后，读取并记录各项参数于表2中。
保持输入功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上测量5次以上。完成表2，数据处理结果如下：
输出功率：Pi=VI=×≈187W
热端温度T1
温度差△T
输出力矩M
热机转速n
输出功率
Po=2πnM
输出效率
η0/i=Po/Pi





%





%





%





%





%





%
表2 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系
以n为横坐标，Po为纵坐标，在坐标纸上作Po与n的关系图（图3），表示同一输出功率下，输出偶合不同时输出功率或效率随偶合的变化关系。
图3 热机输出功率随负载及转速的变化关系
2 实验结果分析
1）从以上实验结果可看得出实验结论，在外加负载不变的情况下，随加热功率增大，nA/△T与△T/T1具有线性关系，验证了卡诺定理。
2）在同一加热功率下，岁摩擦力矩加大，转速降低，热端温度升高，温度差增加。输出效率先是随摩擦力矩的加大而增大，有一个最佳配点，过了该点后，由于转速下降较多，导致输出效率下降。
参考文献：
[1]马世红,童培雄,赵在忠,[