《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）空气热机

空气热机1.签到（签两个）2.将学号后两位写在报告左上角3.学委收预习报告4.1~2人一组5.不要乱动仪器教师：代青

空气热机 1.签到（签两个） 2.将学号后两位写在报告左上角 3.学委收预习报告 4.1~2人一组 5.不要乱动仪器 教师：代青

实验目的理解空气热机原理及热循环过程：测量不同输入功率下热功转换效率，验证卡诺定理；测量热机输出功率随负载及转速的变化关系

实验目的 • 理解空气热机原理及热循环过程； • 测量不同输入功率下热功转换效率，验证卡诺 定理； • 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系

实验原理热机是将热能转换为机械能的机器空气热机是1816年英国物理学家罗伯特斯特林(RobertStirling)发明的，所以命名为“斯特林发动机”（Stirling engine）是一种外燃机，实际上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率，优点：适用于各种能源、高效、低噪、低排放和低运行成本缺点：制造成本高，热量损失是内燃发动机的2-3倍，提供有效动力之前需要时间暖机

实验原理 • 热机是将热能转换为机械能的机器 • 空气热机是1816年英国物理学家罗伯特 斯特 林(Robert Stirling)发明的，所以命名为“斯 特林发动机”（Stirling engine） • 是一种外燃机，实际上的效率几乎等于理论最 大效率，称为卡诺循环效率 • 优点：适用于各种能源、高效、低噪、低排放 和低运行成本 • 缺点：制造成本高，热量损失是内燃发动机的 2-3倍 ，提供有效动力之前需要时间暖机

咖啡杯上的斯特林发动机

咖啡杯上的斯特林发动机

内燃机汽油机H069506100003013柴油机

内燃机 汽油机 柴油机

实验原理a定容回热定容储热定温膨胀定温压缩

定容储热 实验原理 定温膨胀 定容回热 定温压缩

根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理热机的热功转换效率：A(T-T)△T91 -Q2n:Q1T91TAAnA8n△T△T91n>式中A为每一循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热源吸收的热量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1为热源的绝对温度，T2为冷源的绝对温度，n为热机转速。测量不同冷热端温度时的nA/△T，观察它与△T/T1的关系可验证卡诺定理

➢ 根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理， 热机的热功转换效率： ( ) T nA n T A Q A T T T T T Q Q Q Q A  =  =   = −  − = = 1 1 1 1 2 1 1 2 1   ➢式中A为每一循环中热机做的功，Q1为热机每一循环从热 源吸收的热量，Q2为热机每一循环向冷源放出的热量，T1 为热源的绝对温度，T2为冷源的绝对温度，n为热机转速。 测量不同冷热端温度时的nA/ΔT，观察它与ΔT/ T1的关系， 可验证卡诺定理

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·双踪示波器

• 空气热机实验仪 • 空气热机测试仪 • 电加热器及电源 • 双踪示波器 实验仪器

1.空气热机实验仪n/s05ZXYa1oTaifen5ATR建空代热租司.....CROO20K25110'Nn练止触锁

1.空气热机实验仪

a低温端温度高温端温度力矩计1传感器传感器输入电压15接线柱测转速标记测角度标记25飞轮双光电门1压力传感器接口电加热器T1/T2压力信号转速/转角图2电加热型热机实验装置图由光电门信号可确定飞轮位置，进而计算汽缸体积

由光电门信号可确定飞轮位置，进而计算汽缸体积。 图2 电加热型热机实验装置图