教学试验2012制冷热泵循环装置试验指导书试验目的1演示
- 格式:doc
- 大小:887.50 KB
- 文档页数:35
实验八 制冷制热循环一、实验目的1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环;2、针对家用空调器和冰箱,定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数;3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发展起来的,实际的循环和逆卡诺循环是有区别的。
对于蒸气压缩式制冷循环(制热循环),主要区别在于:用节流膨胀设备代替了逆卡诺循环中的膨胀机;压缩机主要工作在过热蒸气区;传热是在接近等压情况下的有温差的传热过程。
下面的图1的温熵图表明了蒸气压缩式的理论制冷循环(制热循环)与逆卡诺循环的区别。
ST 1234T k T 0∑wTST kT 0122'33'44'T e,c图1 理论制冷循环(制热循环)同逆卡诺循环的区别在逆卡诺循环中,循环是按照1-2-3-4-1的过程进行的,由等熵就绝热压缩过程(1-2)、等温压缩放热过程(2-3)、等熵绝热膨胀过程(3-4)、等温膨胀吸热过程(4-1)组成。
K T 表示放热温度,0T 表示吸热温度。
在理论制冷循环中,循环也是按照1-2-2-3-4-1的过程进行的,循环的大部分是在制冷剂的两相区内完成,压缩过程在过热蒸气区内完成(认为是等熵压缩);放热过程由于实际冷凝器的特点简化成等压的放热过程;制冷剂放热后变成液体状态,有时还有一定的过冷(图1的右图中的3点),由于用节流设备代替了膨胀机,所以3到4是一个熵增的节流过程;最后制冷剂在蒸发器中完成等温膨胀吸热过程。
由于循环的吸热和放热大部分是在两相区内完成的,在两相区内等压线和等温线是重合的,因此定义蒸发器中的压力为蒸发压力,对应的饱和温度为蒸发温度;定义冷凝器中的压力为冷凝压力,对应的饱和温度为冷凝温度。
表示制冷剂状态参数的图线有几种。
前面分析蒸气压缩制冷循环时,使用的是制冷剂的温熵图。
此图中热力过程线下面的面积为该过程所收受的热量,很直观,便于分析比较。
但是,由于定压过程的吸热量、放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可用过程初、终状态的比焓计算,所以,进行制冷循环的热力计算时,常采用压焓图。
《制冷原理》实验指导书南京航空航天大学能源与动力学院制冷(热泵)循环演示装置实验一、实验目的:1. 演示制冷、制热循环系统工作原理,观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象;2. 熟悉制冷、制热循环系统的操作、调节方法;3. 进行制冷、制热循环系统粗略的热力计算。
二、实验装置演示装置由全封闭压缩机、热交换器1、热交换器2、浮子节流阀、手动换向阀及管路等组成制冷、制热循环系统。
由转子流量计及换热器内盘管等组成水换热系统,还设有温度、压力、电流、电压等测量仪表。
制冷工质采用低压工质R11。
装置的原理如图1、2、3所示。
当系统做制冷(制热)循环时,换热器1为蒸发器(冷凝器),换热器2为冷凝器(蒸发器)。
面板示意图如图4所示。
图1制冷(制热)循环演示装置原理示意图图2 制冷循环演示装置原理示意图电流表排气压力表排气压力表图3 制热循环演示装置原理示意图图4 制冷(热泵)循环演示装置控制面板示意图三、操作步骤1. 制冷循环演示(1) 将手动换向阀调至A1、A2全开,B1、B2全关位置;(2) 打开连接演示装置的供水阀门,利用转子流量计阀门适当调节蒸发器、冷凝器水流量;(3) 开启压缩机,观察工质的冷凝、蒸发过程及现象;(4) 待系统运行稳定后,即可记录压缩机输入电流、电压、冷凝器压力,冷凝器和蒸发器进、出口水温参数。
2. 热泵循环演示(1) 将手动换向阀调至B1、B2全开,A1、A2全关位置; (2) 类似上述(2)、(3)、(4)操作步骤并记录全部参数。
四、制冷(热泵)循环的热力计算1. 当系统为制冷循环时换热器1的制冷量为:)(2111t t C G Q p -= [kW] 换热器2的换热量为:)(4322t t C G Q p -= [kW] 压缩机功率为:UI N = 热平衡误差为:%100)(1211⨯--=∆Q N Q Q制冷系数为:NQ 11=ε 2. 当系统为热泵循环时换热器1的制热量为:)(1211t t C G Q p -'=' [kW]换热器2的换热量为:)(3422t t C G Q p -'=' [kW] 压缩机功率为:UI N = 热平衡误差为:%100)(1212⨯'+'-'=∆Q N Q Q 制热系数为:NQ 12'=ε 以上各式中2211,,G G G G ''和为换热器1和换热器2的水流量[kg/s]。
《制冷原理与设备》实验指导书目录二、制冷压缩机性能实验三、制冷(热泵)循环演示装置四、飞机环境控制系统实验五、制冷设备电气排故实验(一)实验装置实验装置结构、组成见图1所示,换热器为表冷器(风机盘管的换热器,风冷的翅片冷凝器)。
图1 实验装置示意图1.循环水泵;2.转子流量计;3.过冷器;4.表冷器;5.实验台支架;6.吸入段;7. 整流栅;8.加热前空气温度;9. 表冷器前静压;10.U形差压计;11. 表冷器后静压;12.加热后空气温度;13.流量测试段;14.孔板;15.引风机;16.倾斜管压力计;17.控制测试仪表盘;18.水箱1.表冷器几何尺寸表1 表冷器几何尺寸铝串片尺寸(mm)片距b(mm)基管直径dw/dn(mm)迎风面积Fy(m2)散热面积F(m2)最窄通风面积f(m2)热水流通面积fˊ(m2)20043 2.0 10/8 0.04 0.885 0.026 1.256×10-52.水箱电加热器总功率为4.5kW,分三档控制,三档功率分别为1.5kW;3.空气温度和热水温度用K型热电偶测量;4.空气流量用孔板配倾斜式微压计测量;5.空气通过换热器的流通阻力,在换热器前后的风管上设静压测嘴,配倾斜式微压计测量;热水通过换热器的流通阻力,在换热器进出口处设阻力测嘴,配压力表和U型管测量。
6.热水流量用转子流量计测量。
(二)实验步骤1.联接电源(220V,四线,50H Z,5kW);2.向电热水箱内注水至水箱净高5/6处;3.用耐压胶管连接换热器进出口处的阻力测嘴和差压计的管口;4.连接倾斜式微压计及其相应的接口;5.工况调节(1)全开水箱电加热器开关,待水温接近试验温度时,打开水泵开关,利用水泵出口阀门调节热水流量;(2)视换热器情况,调节水箱电加热器功率(改变加热器投入,并利用调压器改变第三组加热器工作电压),使热水温度稳定于试验工况附近。
6.停机注意事项(1)先关闭全部电热器开关;(2)十分钟后关闭水泵和风机开关;(3)最后切断电源。
制冷循环实验指导书(1)一、实验名称: 单级压缩无回热制冷循环实验二、实验的基本理论基础: 本制冷循环实验遵循热力学第一定律和热力学第二定律。
在实验过程中消耗的机械能( 由电能转换) , 转换成一定量的热能, 并实现热量的转移, 达到制冷的目的。
本实验还涉及到工质的压力、温度、比容、焓等热力学状态参数。
因此参与实验的人员应具有以上相应的基本知识。
三、实验目的: 经过本实验, 学生能够了解热力学第一定律和热力学第二定律的具体体现和运用, 熟悉和掌握有关热力学状态参数。
四、实验装置的原理及操作1、实验装置图一为本实验的装置原理图图一图中各温度测量名称如下:(1)压缩机吸气温度(2)压缩机排气温度(3)冷凝温度( 冷凝器出口制冷剂液体温度) (4)节流前制冷剂温度(5)节流后制冷剂温度( 蒸发温度)(6)蒸发器出口制冷剂蒸发温度(7)冷却水进口温度(8)冷却水出口温度装置面板上除有上述8个温度数显仪表外, 还有制冷压缩机输入功率数显表、蒸发器电加热功率数显表、制冷剂流量数显表、冷却水流量数显表、冷凝压力( 排气压力) 和蒸发压力( 吸气压力) 数显表。
2、装置制冷循环过程装置系统中以R134a为工质( 制冷剂) , 本实验制冷剂按图中箭头方向循环, 低于环境温度的的制冷剂蒸发经压缩机压缩后温度和压力均提高, 进入冷凝器与冷却水进行热量交换, 放出凝结潜热成为高于环境温度的液体, 液体经电磁阀B和视液镜, 最后经过节流阀, 压力下降, 温度降低( 大大低于环境温度) , 进入蒸发器吸收气化热量( 热量由电加热器提供) 成为低温低压的制冷剂蒸汽, 蒸汽经过回热器( 此时回热器不起回热交换作用, 只作为通路使用) 后, 再被制冷压缩机吸入, 完成制冷循环。
3、实验操作步骤参与实验人员应严格按操作步骤操作, 以避免事故的发生。
(1)将”开关机”按钮置于”关机”处后, 插上电源。
(2)按顺时针方向将冷却水流量计下方手动调节阀调至零位( 旋不动为止) , 接通冷却水, 按逆时针方向调节手动调节阀, 使流量计浮子处于中间位置。
《制冷原理》实验指导书实验报告姓名:班级:学号:制冷(热泵)循环演示装置实验指导书一、实验目的1.演示制冷(热泵)循环系统工作原理,观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象。
2.熟悉制冷(热泵)循环系统的操作、调节方法。
3.进行制冷(热泵)循环系统粗略的热力计算。
二、实验装置演示装置由全封闭压缩机、换热器1、换热器2、浮子节流阀、四通换向阀及管路等组成制冷(热泵)循环系统;由转子流量计及换热器内盘管等组成水系统;还设有温度、压力、电流、电压等测量仪表。
制冷工质采用低压工质R11。
装置原理示意图如图1和图2所示。
当系统作制冷(热泵)循环时,换热器1为蒸发器(冷凝器),换热器2为冷凝器(蒸发器)。
图1装置原理示意图三、操作步骤1.制冷循环演示1)将四通换向阀调至“制冷”位置。
图2 循环流程图2)打开连接演示装置的供水阀门,利用转子流量计阀门适当调节蒸发器、冷凝器水流量。
3)开启压缩机,观察工质的冷凝、蒸发过程及其现象。
4)待系统运行稳定后,即可记录压缩机输入电流、电压;冷凝压力、蒸发压力;冷凝器和蒸发器的进,出口温度及水流量等参数。
2.热泵循环演示1)将四通换向阀调至“热泵”位置。
2)类似上述2)、3)、4)步骤进行操作和记录。
[注] 实验结束后,首先关闭压缩机,过一分钟后再关闭供水阀门。
四、制冷(热泵)循环系统的热力计算1.当系统作制冷运行时换热器1的制冷量为:Q 1 = G 1 • C p (t 1 - t 2) [kw] 换热器2的换热量为:Q 2 = G 2 • C p (t 3 - t 4) [kw] 制冷系数为:NQ 11=ε2.当系统作热泵运行时换热器1的制热量为:Q ′1 = G ′1 • C p (t 2 – t 1) [kw] 换热器2的换热量为:Q ′2 = G ′2 • C p (t 4 – t 3) [kw]供热系数为:NQ 12′=ε以上各式中:G1 ,G ′1 和G2 ,G ′2 —换热器1和换热器2的水流量 [kg/s] t1 ,t2和t4 ,t3 —换热器1和换热器2水的进、出口温度 [℃] Cp —水的定压比热,Cp=4.1868KJ/kg •℃ N —压缩机轴功率 [kw]1000IV N ⋅=η [kw] 式中:η—电机效率(由指导教师给出) V—电压 [V] I—电流 [A]五、注意事项为确保安全,切忌冷凝器不通水或无人照管情况下长时间运行。
制冷(热泵)循环演示装置一、实验目的制冷循环演示装置可为“制冷原理与设备”的专业课程进行演示性实验。
通过本实验,让同学们加深对制冷(热泵)循环工作过程的理解,熟悉制冷(热泵)循环演示系统工作原理。
并进一步掌握制冷(热泵)循环系统的操作、调节方法,并能进行制冷(热泵)循环系统粗略的热力计算。
这套装置是采用玻璃作换热器的壳体,管路中有透明观察窗,因此,实验过程能让同学们清晰地观察到制冷工质的蒸发、冷凝过程及流后产生的“闪发”气体面形成的二相流,使之了解蒸汽压缩式制冷循环工质状态的变化及循环全过程的基本特征。
二、实验装置简图:制冷(热泵)循环演示装置原理图三、实验所用仪表、仪器设备:1.转子流量计2.温度计3.压力表4.电压表5 .电流表6. 蒸汽压缩式制冷机四、操作步骤:1.制冷循环演示的操作,先将制冷系统中的回通换向阀调至“制冷”位置上,然后打开冷却水阀门,利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量,再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象,待制冷系统运行(约8分钟)稳定后,即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力,以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。
2.热泵循环演示:把制冷系统中的四通阀调整至“热泵”位置上,再打开冷却水阀门,利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量,再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象,待制冷系统运行(约8分钟)稳定后,即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力,以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。
实验结束后,必须先按下停止压缩机的开关,切断压缩机的供给电源,然后再关闭供水阀门。
五、实验数据处理六、 制冷(热泵)循环系统的热力计算1. 当系统做制冷运行时:换热器1的制冷量为: 11121()P Q G C t t q =-+ (Kw )换热器1的制冷量为: 22342()P Q G C t t q =-+ (Kw ) 热平衡误差为: 1221()100%Q Q N Q --∆=⨯ 制冷系数:21Q N ε= 2. 当系统作热泵运行时:换热器1的制冷量为: '''11211()P Q G C t t q =-+ (Kw ) 换热器2的制冷量为: '''22432()P Q G C t t q =-+ (Kw )热平衡误差为: ''122'2()100%Q Q N Q -+∆=⨯ 制热系数:'11Q Nε= 上述各式中:G ——水流量,下标1、2分别表示为换热器1和换热器2。
第1篇一、实验目的1. 了解冷却水泵的结构和工作原理。
2. 研究冷却水泵在不同工况下的性能表现。
3. 掌握冷却水泵的安装、调试和维护方法。
二、实验原理冷却水泵是发动机冷却系统的重要组成部分,其主要功能是将发动机缸体水道内的热水泵出,将冷水泵入,以保持发动机在正常工作温度范围内。
冷却水泵通过叶轮旋转产生的离心力,将冷却液从低处吸入,从高处排出,实现冷却液的循环。
三、实验设备1. 冷却水泵实验台2. 发动机缸体水道模拟装置3. 温度计4. 流量计5. 电压表6. 电流表7. 功率表8. 水泵电机9. 数据采集系统四、实验步骤1. 实验台搭建:将冷却水泵实验台、发动机缸体水道模拟装置、温度计、流量计、电压表、电流表、功率表、水泵电机等设备连接好。
2. 实验准备:将冷却水泵实验台中的冷却液注入到发动机缸体水道模拟装置中,确保实验环境稳定。
3. 数据采集:记录实验前冷却液的温度、压力等参数。
4. 实验开始:启动水泵电机,观察冷却水泵在不同工况下的性能表现。
5. 数据记录:记录冷却液温度、流量、电压、电流、功率等参数。
6. 实验结束:关闭水泵电机,记录实验后冷却液的温度、压力等参数。
五、实验结果与分析1. 冷却水泵在低转速、低流量工况下,冷却液温度逐渐升高,但温度上升幅度较小,说明冷却水泵在低工况下性能较好。
2. 冷却水泵在高转速、高流量工况下,冷却液温度迅速下降,且温度下降幅度较大,说明冷却水泵在高工况下性能较好。
3. 在实验过程中,冷却水泵电机电流、功率随转速和流量的增加而增加,说明冷却水泵在较高工况下功耗较大。
4. 实验结束后,冷却液温度与实验前相比有所下降,说明冷却水泵在实验过程中起到了良好的冷却效果。
六、实验结论1. 冷却水泵在低转速、低流量工况下性能较好,可满足发动机在低负荷状态下的冷却需求。
2. 冷却水泵在高转速、高流量工况下性能较好,可满足发动机在高负荷状态下的冷却需求。
3. 冷却水泵在实验过程中起到了良好的冷却效果,保证了发动机在正常工作温度范围内。
冷热泵循环演示实验的误差分析引言冷热泵循环是一种常见的热力循环系统,它通过制冷剂在不同状态点之间的相变,实现热能的转移。
在冷热泵循环的使用过程中,误差的产生不可避免,正确地分析和评估这些误差对系统性能的影响,对于提高系统的效率和稳定性至关重要。
本文将对冷热泵循环演示实验的误差进行深入分析与讨论。
实验环境和装置实验的环境和装置对误差的产生和分析有着重要的影响。
在进行冷热泵循环演示实验时,需要考虑以下因素: 1. 温度和湿度:环境的温度和湿度对实验的稳定性和准确性有着重要影响。
温度的变化会导致冷热泵循环系统中制冷剂的压力、温度和流量等参数发生变化,从而影响系统的性能和误差分析的准确性。
2. 仪器和设备:选择合适的仪器和设备对于实验的准确性至关重要。
仪器的精度、灵敏度和稳定性直接影响误差的大小和产生率。
因此,在实验进行前需要对仪器进行校准和调试,以保证其精度和准确性。
3. 操作人员:操作人员的技能水平和操作规范也会对实验误差产生重要影响。
操作不当、记录不准确等都可能导致实验误差的产生。
因此,实验人员应接受专业的培训和指导,严格按照实验要求进行操作。
误差来源与分析冷热泵循环演示实验中的误差可以来自多个方面,下面将对几个常见的误差来源进行分析:1. 测量误差测量误差是实验中常见且不可避免的误差来源之一。
它包括仪器的误差和人为的误差。
仪器的误差主要源自仪器的精度、稳定性和灵敏度等因素。
而人为的误差主要来自操作人员的技术水平和仪器的使用方法等因素。
为了减小测量误差,可以采取以下措施: - 使用精度高、稳定性好的仪器设备。
- 严格按照仪器的使用说明进行操作,避免人为误操作。
- 进行多次测量,并取平均值,以提高测量的准确性。
2. 制冷剂损耗制冷剂在冷热泵循环过程中会有一定的损耗,主要来自漏气和制冷剂在系统中的吸附和吸收等。
制冷剂的损耗将导致制冷系统的性能下降,从而使得制冷量减小,影响实验结果的准确性。
为了减小制冷剂损耗带来的误差,可以进行以下措施: -检查和维护制冷系统,及时修复漏气问题。
制冷原理与装置实验一压缩机性能测试[实验目的]1. 加深了解制冷循环系统的组成。
2. 学习测定压缩机性能的方法。
3. 通过实际测定制冷机运行参数以及计算,分析影响压缩机性能的因素。
[实验原理]实验装置为教学用制冷压缩机性能试验台。
该试验台采用全封闭制冷压缩机,冷凝器和蒸发器均采用对流式水换热器。
制冷压缩机的轴功率通过输入电功率来测算。
制冷压缩机性能试验台的制冷循环系统见图1,图2为水循环系统简图。
图1制冷循环系统图图2 .水循环系统图1.压缩机,2.冷凝器,3.截止阀,4.干燥过滤器,5.过冷 1.压缩机,2.冷凝器,3.温度计,4.加热器,温度计,6.截流阀,7.蒸发器, 8.吸气温度计, 9.吸气 5.阀门, 6.水泵,7.蒸发器水箱, 8.溢流水箱, 压力表, 10.吸气阀, 11.排气阀, 12.排气压力表9.冷凝器水箱10.流量计,11.出水管13.排气温度计, 14.电流表,15.电压表[实验方法和步骤]1. 实验前准备:(1)学习实验指导书和安装使用说明书,详细了解实验台各部分的作用,掌握制冷系统的操作规程和制冷工况参数,熟悉各测试仪表的安装使用方法。
(2)启动水循环系统及制冷系统。
(3)按指导教师要求,参考安装使用说明书介绍的方法调节运行情况。
2. 进行测试:(1)待工况确定后,即可开始测试,测取蒸发压力、冷凝压力、吸气温度、排气温度、过冷温度、蒸发器和冷凝器的进、出水温度及它们的流量、压缩机的输入功率等参数。
(2)为提高测试准确度,要求在稳定的工况范围内,共测取三次数据,以其平均值作为测试结果。
(3)测试结束后,按使用说明书之规定停止系统工作。
[实验数据处理]1. 制冷量: 式中:Q1:蒸发器换热量,G 2——载冷剂流量(Kg/s )C p ——载冷剂的定压比热(Kj/Kg.c)t 1、t 2----载冷剂的进出口温度(℃)i 1----在规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸发的焓值(Kj/Kg)i 7----在规定过冷温度下,节流阀前液体制冷剂的焓值(Kj/Kg)i 1----在实验条件下,离开蒸发器的制冷剂的焓值(Kj/Kg)i 6----在实验条件下,节流阀前液体制冷剂的焓值(Kj/Kg)v 1----压缩机实际吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸汽的比容(M 3/Kg )v 1----压缩机规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸汽的比容(M 3/Kg )2. 压缩机轴功率N=I ·V ·N(Kw)式中:I V 为封闭压缩机的输入电流和输入电压N 为压缩机的效率取0.753. 制冷系数ε=Q/N4. 热平衡误差式中:Q2----冷凝器的换热量 ,G l ——冷凝器水流量(Kg/s )t 1、t 2----冷凝器水的进出口温度(℃)C p ----水的定压比热(Kj/Kg.℃)[思考题]分析影响制冷机性能的因素以及相应措施。
教学实验2012制冷(热泵)循环装置实验指导书一、实验目的1、演示制冷(热泵)循环系统工作原理,观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象。
2、熟悉制冷(热泵)循环系统的操作、调节方法。
3、进行制冷(热泵)循环系统粗略的热力计算。
二、实验装置演示装置由全封闭压缩机、换热器1、换热器2、浮子节流阀、四通换向阀及管路等组成制冷(热泵)循环系统;由转子流量计及换热器内盘管等组成水系统;还设有温度、压力、电流、电压等测量仪表。
制冷工质采用低压工质R。
11装置原理示意图如图1和图2所示。
当系统作制冷(热泵)循环时,换热器1为蒸发器(冷凝器),换热器2为冷凝器(蒸发器)。
图1 制冷(热泵)循环演示装置原理图三、操作步骤1、制冷循环演示1)将四通换向阀调至“制冷”位置。
2)打开连接演示装置的供水阀门,利用转子流量计阀门适当调节蒸发器、冷凝器水流量。
图2 制冷剂流向改变流程图3)开启压缩机,观察工质的冷凝、蒸发过程及其现象。
4)待系统运行稳定后,即可记录压缩机输入电流、电压;冷凝压力、蒸发压力;冷凝器和蒸发器的进、出口温度及水流量等参数。
2、热泵循环演示1)将四通换向阀调至“热泵”位置2)类似上述2)、3)、4)步骤进行操作和记录。
注:实验结束后,首先关闭压缩机,过一分钟后再关闭供水阀门。
四、制冷(热泵)循环系统的热力计算1、当系统作制冷运行时 换热器1的制冷量为:12111)(q t t C G Q p +-= [KW] 换热器2的制冷量为:24322)(q t t C G Q p +-= [KW] 热平衡误差为: 100)(1211⨯--=∆Q N Q Q %制冷系数为: NQ 11=ε 2、当系统作热泵运行时 换热器1的换热量为:'112'1'1)(q t t C G Q p +-= [KW]换热器2的换热量为:'234'2'2)(q t t C G Q p +-= [KW] 热平衡误差为:100)('1'2'12⨯--=∆Q N Q Q % 制冷系数为:NQ '11=ε以上各式中:'11,G G 和'22,G G --换热器1和换热器2的水流量[kg/s]21,t t 和34,t t --换热器1和换热器2水的进、出口温度[℃]p C --水的定压比热,p C =4.868KJ/kg [℃] 其中:3110)(-⨯-=e a t t a q [KW]3'110)(-⨯-=c a t t a q [KW]3210)(-⨯-=c a t t b q [KW]3'210)(-⨯-=e a t t b q [KW]式中:a t --环境温度 [℃]e t ,c t --工质在蒸发压力,冷凝压力下所对应的饱和温度 [℃] a ,b —换热器1和换热器2的热损失系数(实验标定) [w/℃] N —压缩机轴功率 [KW] 1000VAN η= [KW] 式中:η--电机效率(由指导教师给出) V —电压 [V] A —电流 [A]五、分析讨论1、分析实验结果,指出影响参数测定精度的因素2、指出本系统运行参数的调节手段是什么六、注意事项为确保安全,切忌冷凝器不通水或无人照管情况下长时间运行。
制冷(热泵)循环系统的热力计算1、当系统作制冷运行时 换热器1的换热量为:12111)(q t t C G Q p +-= [KW] 换热器2的换热量为:24322)(q t t C G Q p +-= [KW] 热平衡误差为: 100)(1211⨯--=∆Q N Q Q %制冷系数为: NQ 11=ε 2、当系统作热泵运行时 换热器1的换热量为:'112'1'1)(q t t C G Q p +-= [KW]换热器2的换热量为:'234'2'2)(q t t C G Q p +-= [KW] 制热系数为:'1Q Nε=以上各式中:'11,G G 和'22,G G --换热器1和换热器2的水流量[kg/s]21,t t 和34,t t --换热器1和换热器2水的进、出口温度[℃]p C --水的定压比热,p C =4.868KJ/kg [℃] 其中:3110)(-⨯-=e a t t a q [KW]3'110)(-⨯-=c a t t a q [KW]3210)(-⨯-=c a t t b q [KW]3'210)(-⨯-=e a t t b q [KW]式中:a t --环境温度 [℃]e t ,c t --工质在蒸发压力,冷凝压力下所对应的饱和温度 [℃] a ,b —换热器1和换热器2的热损失系数 [w/℃]a=4.8;b=4.8N —压缩机轴功率 [KW] 1000VAN η= [KW] 式中:η--电机效率,一般为0.96 V —电压 [V] A —电流 [A]教学实验2012 可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验使用说明书及实验指导书可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪实验指导书一、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、实验设备见图1图1实验设备简图1、排气阀2、可视玻璃及蒸汽发生器三、使用方法与步骤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、数据记录和整理 1、记录和计算:2、绘制P —t 关系曲线:将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。
a]图2 饱和水蒸气压力和温度的关系曲线图3饱和水蒸气压力和温度的关系对数坐标曲线3、总结经验公式:将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式:4t100P4、误差分析:通过比较发现测量比标准值低1%左右,引起误差的原因可能有以下几个方面:(1)读数误差。
(2)测量仪表精度引起的误差。
(3)利用测量管测温所引起的误差。
五、注意事项1、实验装置通电后必须有专人看管。
2、实验装置使用压力为1.0Ma(表压),切不可超压操作。
饱和水蒸气热力性质表(按温度排列)教学实验2012二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定实验指导书二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定实验指导书一、实验目的1、了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识。
2、增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3、掌握CO2的p-v-t关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
4、学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。
二、实验内容1、测定CO2的p-v-t关系。
在p-v坐标系中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=50℃)的三条等温曲线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,并分析其差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度(t=20℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应关系,并与图四中的t s-p s曲线比较。
3、观测临界状态(1)临界状态附近气液两相模糊的现象。
(2)气液整体相变现象。
(3)测定CO2的p c、v c、t c等临界参数,并将实验所得的v c值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教,简述其差异原因。
三、实验设备及原理实验装置由压力计、恒温水浴和实验台本体及其防护罩等三大部分组成(如图一所示)。
图一试验台系统原理图图二试验台本体结构简图试验台本体如图二所示。
其中:高压主容器管内充CO2;玻璃杯盛满水银;压力油用来传递由压力机施加的压力;水银是用来把压力施加给主容器管内CO2,并起到封闭CO2不外泄的作用;密封填料起到组合件之间压力封闭作用;填料压盖其密封紧固作用;恒温水套用来给CO2恒温;温度计用来控制恒温水套中的水温。
对简单可压缩热力系统,当工质处于平衡状态时,其状态参数p、v、t之间有:F(p,v,t)=0或t=f(p,v) (1)本实验就是根据式(1),采用定温方法来测定CO2的p-v-t,从而找出CO2的p-v-t 关系。
实验中,压力计油缸送来的压力由压力油传入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装了CO2气体的承压玻璃管容器,CO2被压缩,其压力大小通过压力计上的活塞杆的进、退来调节。
温度由恒温水浴供给的水套内的水温来调节。
实验工质二氧化碳的压力值,由装在压力计上的压力表读出。
温度由插在恒温水套中的温度传感器及数显温度表读出。
比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量,而后再根据承压玻璃管内径截面不变等条件来换算得出。
四、实验步骤1、按图一装好实验设备,并开启实验本体上的日光灯(目的是易于观察)。
2、恒温水浴准备及温度调节:(1)、把水注入恒温器内,至离盖30~50mm。
检查并接通电路,启动水泵,使水循环对流。
(2)、设置数字调节器,把温度调节仪调节至所需温度。
(3)、视水温、环境情况,调节设定温度。
(4)、观察温度,其读数的温度点温度设定的温度一致时(或基本一致),则可(近似)认为承压玻璃管内的CO2的温度处于设定的温度。
(5)、当所需要改变实验温度时,重复(2)~(4)即可。
注:当初使水温高于实验设定温度时,应加冰块进行调节。
3、加压前的准备:因为压力计的油缸容量比容器容量小,需要多次从油杯里抽油,再向主容器管充油,才能在压力表显示压力读数。
压力计抽油、充油的操作过程非常重要,若操作失误,不但加不上压力,还会损坏试验设备。
所以,务必认真掌握,其步骤如下:(1)关压力表及其进入本体油路的两个阀门,开启压力计油杯上的进油阀。
(2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。
这时,压力计油缸中抽满了油。
(3)先关闭油杯阀门,然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门。
(4)摇进活塞螺杆,使本体充油。
如此交替重复,直至压力表上有压力读数为止。
(5)再次检查油杯阀门是否关好,压力表及本体油路阀门是否开启。
若均已调定后,即可进行实验。