空气热机实验报告.pdf

空气热机实验报告
【实验目的】
1． 理解热机原理及循环过程
2． 测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理
3． 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率
【实验原理】
大小时的热机实际效
率。【实验仪器】
空气热机实验仪，空气热机测试仪，电加热器及电源，计算机（或双踪示波器
【实验内容及步骤】
用手顺时针拨动飞轮，结合图 1 仔细观察热机循环过程中工作活塞与位移活塞的运动情
况，切实理解空气热机的工作原理。
根据测试仪面板上的标识和仪器介绍中的说明，将各部分仪器连接起来，开始实验。取
下力矩计，将加热电压加到第 11 档（36 伏左右）。等待约 6～10 分钟，加热电阻丝已发红
后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转（若运转不起来，可看看热机测试仪显示的温度，
冷热端温度差在 100 度以上时易于起动）。
减加热电压小 至第 1 档（24 伏左右），调节示波器，观察压力和容积信号，以及压力和
容积信号之间的相位关系等，并把 P-V 图调节到最适合观察的位置。等待约 10 分钟，温度
和转速平衡后，记录当前加热电压，并从热机测试仪（或计算机）上读取温度和转速，从双
踪示波器显示的 P-V 图估算（或计算机上读取）P-V 图面积，记入表 1 中。
逐步加大加热功率，等待约 10 分钟，温度和转速平衡后，重复以上测量 4 次以上，将
数据记入表 1。
以 ΔT/ 为横坐标，nA/ΔT 为纵坐标，在坐标纸上作 nA/ΔT 与 ΔT/ 的关系图，验
T1 T1
证卡诺定理。
表 1 测量不同冷热端温度时的热功转换值
加热电压 V 热端温度 ΔT ΔT/ A（P-V 图面 热机转速 n ΔT
温度差 T1 nA/
T1 积）