学院首页    |    交大首页

首 页 >  实践创新 >  正文 > 

实验平台

流体和固体热物性测试实验平台

发布人:时间:2017-11-07 04:59:17

    热物理性质是能源、化工、新工质及新材料开发中非常重要的基础数据。实验是获得热物性质数据最重要的手段,本实验平台有助于学生深刻理解各种热物性参数的基本概念和测试方法,提高了学生实际动手操作能力,培养学生科研创新能力。

 

实际流体pvT关系测定实验

 

    实际流体pvT关系测定实验本实验可进行实际流体p-v-t关系的测定,也可测定饱和压力和温度之间的对应关系。在实验中可观察凝结和气化过程,饱和过程,以及临界状态附近气液两相模糊、气液整体相变的现象。通过实验测定和现象观察,使学生从直观上增强对饱和状态和临界状态的认识和理解。

 

 

 

 

    本实验一般均以二氧化碳作为工质,是国内很多高校开设的热力学实验之一。实验中心针对实验台所存在的高压安全性问题和高压漏油问题,将流体工质由二氧化碳替换为乙烷,降低了实验台的工作压力,提高了实验台的安全性和可靠性,使实验台能够更好的应用于热力学课程的实验教学。

 

饱和蒸气压测试实验

 

    饱和蒸气压是流体工质最重要的热力学性质之一,也是工程热力学、热工基础、化工基础等课程中最基本的概念。在本科实验教学中开设饱和蒸气压的测量实验,能够使学生准确和形象的认识饱和蒸气压的概念,并能通过饱和蒸气压进一步加深对饱和状态、凝结、气化等热力学现象的了解,对于学习热力循环及化工过程等都具有重要作用。
    饱和蒸气压测量装置包括测量本体部分和温度控制部分,测量容器为容积约为20 mL的圆柱形不锈钢容器,容器上端连接压力传感器。测量容器外侧为均热铝块,均热铝块内部设置有PT100铂电阻温度计,连接至温度控制器进行温度测量。均热铝块外侧设置有半导体片,每个半导体片的外侧设置有散热器,散热器外侧安装有风扇。均热铝块的温度由半导体片进行控制,半导体片与温度控制器相连,根据温度传感器的信号控制半导体片的通断,并借助一个双路继电器控制电流方向,以冷却或加热均热铝块,从而实现被测流体温度的控制。
    在实验测量时,首先启动半导体片将测量容器的温度降至最低。抽真空后,直接与气相待测流体相连,通过气相待测流体冷凝在测量容器中,然后改变温度控制器的设置温度,调整均热金属块的温度,进而控制石英玻璃管内待测流体的温度,当压力传感器和温度传感器输出信号稳定时,获得待测流体的温度和对应的饱和蒸气压值。

 

下落法比热容测试实验。

 

    比热容是热力学中常用的一个物理量,表示物体吸热或散热能力。作为基本的物理性质,比热容是评价材料的重要物理量,也是对热过程和热系统进行热计算和热设计的重要参数之一。比热容属于热力学中重要的热物理性质,然而物质比热容性质的测量过程又与传热学结合的更为紧密,传热学中导热、对流和辐射三种传热方式均有涉及,属于综合性的实验。
    将质量m1,比热容为c1的量热液体在量热器中恒温至温度t1,然后将质量m,比热容c,恒温至温度t0的待测样品迅速放入量热液体中混合,并用测温精度很高的温度计来测量量热液体温度的变化,通过搅拌以及足够长的时间,使量热液体的温度均匀一致t2,等样品和量热液体的温度趋于稳定后,根据量热液体的已知热容及温升即可计算试样的定压比热容。