热工基础计算器使用指南

欢迎使用热工基础计算器

本计算器包含三个主要计算模块,用于热工基础实验的数据处理和计算。

总体使用流程:
  1. 打开页面后会自动加载最新的实验记录
  2. 按照模块说明的顺序输入实验数据
  3. 系统会自动计算相关结果
  4. 可使用"切换"按钮改变数值显示格式
  5. 数据会自动保存到浏览器本地存储
数据管理功能:
  • 自动保存:输入数据1秒后自动保存
  • 记录管理:可创建、重命名、删除实验记录
  • 数据恢复:可加载历史实验记录

模块一:导热系数计算实验

用于测试膨胀珍珠岩的导热系数。

数据填写顺序:
  1. 小球外壁面:输入温度传感器1、2、3的湿度值(h₁、h₂、h₃)
  2. 打球内壁面:输入温度传感器4、5、6的湿度值(h₄、h₅、h₆)
  3. 查表温度:输入查分度表得到的外壁温度tw1和内壁温度tw2
  4. 电参数:输入电流I和电压V
自动计算:
  • 传热量 Q = I × V
  • 导热系数 λ = 0.8846 × Q ÷ (tw1 - tw2)
结果解读:

计算得到的导热系数可与理论值(0.0627 w/m℃)对比分析误差。

模块二:绝热指数计算

用于计算空气的绝热指数k值。

数据填写顺序:
  1. 输入三组hA值(ha1、ha2、ha3)
  2. 输入三组hC值(hc1、hc2、hc3)
自动计算:
  • 差值:hA - hC
  • 绝热指数:k = hA ÷ (hA - hC)
  • 平均值:kavg = Σki ÷ n
结果解读:

计算结果与理论值1.4(双原子气体绝热指数)对比分析。

温度计算题目:

定容加热过程中,容器内温度回到初温的判断依据是:hA - hC不变

模块三:气体定压比热容测定

用于计算干空气的平均定压比热容Cpm

数据填写顺序:
  1. 流量参数:输入每10升气体通过时间τ
  2. 温度参数:输入进口温度t₁和出口温度t₂
  3. 压力参数:输入流量计出口压力Δh
  4. 功率参数:输入电加热器功率W
  5. 湿空气参数:输入湿球温度tₐ、含湿量d、大气压力B
自动计算:
  • Q = W × 10⁻³(电加热器单位时间放出的电量)
  • rᵥ = d/622 ÷ (1 + d/622)(水蒸气容积成份)
  • Mg(干空气质量流量)
  • Mw(水蒸气质量流量)
  • Qw(水蒸气吸热量)
  • Q(湿空气总吸热量)
  • Qp(干空气吸热量)
  • Cpm = Qp ÷ [Mg(t₂ - t₁)]
图表功能:

使用焓湿图下方的"计算并标记"功能,输入温度值可在图表上标记对应的含湿量点。

按钮功能说明

数据管理按钮:
  • 保存为新记录:将当前数据保存为新的实验记录
  • 保存当前:保存当前实验记录的修改
  • 管理记录:打开记录管理面板,可加载、重命名、删除记录
  • 使用声明:显示重要使用声明和免责条款
计算功能按钮:
  • 切换/切:切换数值显示格式(小数 ↔ 科学计数法)
  • 检查:检查温度计算题目的答案
  • 计算并标记:在焓湿图上计算并标记温度点
显示控制:
  • 数据显示样式:选择全局数值显示格式
  • 全局控制模式:启用后覆盖所有独立的显示格式设置
数据精度说明:
  • 温度数据:保留3位有效数字
  • 计算结果:保留4位有效数字
  • 支持切换显示格式,不影响计算精度

重要使用声明

数据准确性声明

  • 本计算器提供的计算结果仅供参考,不保证数据的准确性
  • 含湿量 d 的计算通过插值方法获得,可能存在误差
  • 公式可能存在错误,请结合专业资料进行验证
  • 计算结果不应直接用于正式工程或学术研究

使用限制

  • 请在理解相关热工原理的基础上使用本工具
  • 重要应用场景请使用专业计算软件或查阅权威资料
  • 开发者不对因使用本计算器造成的任何后果承担责任

建议

  • 使用前请确认输入参数的正确性
  • 重要计算建议多种方法交叉验证
  • 发现问题欢迎反馈,以便持续改进
当前记录: 默认记录
共1条记录

实验记录管理

历史记录

测试数据记录:

以下数字均保留3位有效数字
小球外壁面 温度传感器 1(℃) 2(℃) 3(℃) 小球外壁温度查分度表得:tw1
湿度值
打球内壁面 温度传感器 4(℃) 5(℃) 6(℃) 小球外壁温度查分度表得:tw2
湿度值

电流: I = (A) (保留4位有效数字)

电压: V = (V) (保留4位有效数字)

传热量: Q = (W) (保留4位有效数字)

实验材料:膨胀珍珠岩

λ = 0.8846 Q tw1 - tw2 = w/m℃ (保留4位有效数字)

膨胀珍珠岩的导热系数理论值为:

下列哪些因素会影响散装材料的导热系数:(多项选择题)


1、在定容加热过程中,如何确定容器内的温度回到了初温?

2、记录及计算表格

下列计算保留4位有效数字
序号 hA (mmH2O) hC (mmH2O) hA - hC (mmH2O) 绝热指数 k = hA hA - hC
1
2
3
k = Σki n = ; 空气为双原子气体。绝热指数为1.4

气体定压比热容测定实验报告

项目 第1次实验
每10升气体通过流量计所需的时间 τ (秒)
比热容仪进口温度 t₁ (°C)
比热容仪出口温度 t₂ (°C)
流量计出口压力 Δh (mmH₂O)
电加热器功率 (W)
湿球温度 tₐ (°C) (本实验中 tₐ=t₁)
相对湿度 Φ 100%
含湿量d (查教科书焓湿图) (秒)
大气压力B = (采用标准大气-压) mmHg

含湿量 d: g/kg(DA)

2、数据处理

1. 电加热器单位时间放出的电量

Q = W × 10⁻³ = kJ/s

2. 湿空气中水蒸气容积成份 rᵥ (保留4位有效数字)

rᵥ = d / 622 1 + d / 622 =

3. 干空气质量流量 Mg (保留4位有效数字)

Mg = (1 - rᵥ)(B + Δh13.6) × 133.32 × 0.01 τ 287(tₐ + 273.15) = kg/s

4. 水蒸气质量流量 Mw (保留4位有效数字)

Mw = rᵥ(B + Δh13.6) × 133.32 × 0.01 τ 461.5(tₐ + 273.15) = kg/s

5. 湿空气中水蒸气吸热量 Qw

Qw = Mw[1.844(t₂ - t₁) + 0.0002443(t₂² - t₁²)] = kJ/s; (保留4位有效数字)

6. 湿空气吸热量 Q

Q = kJ/s; (保留4位有效数字)

7. 湿空气中干空气吸热量 Qp

Qp = Q - Qw = kJ/s; (保留4位有效数字)

8. 干空气平均定压比热容 Cₚₘ

Cₚₘ = Qp Mg(t₂ - t₁) = kJ/kg*°C。 (保留4位有效数字)