热工基础课程设计指导书Word文件下载.docx

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窑炉是工业生产重要的热工设备，对它进行热平衡计算是工艺生产的基本计算。

3．课程设计的方案制定

　　本次设计选择硅酸盐生产过程的一部分作为热平衡计算的对象，要求针对选择的窑炉或干燥设备部位进行热平衡分析，确定其热收入项和热支出项，进行热平衡计算，编制热平衡表，分析热量的来源与去向。

　　三、课程设计报告书

　　1．内容

（1）设计方案简介对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。

（2）热平衡分析包括热收入项与热支出项，每一项的具体计算参看《硅酸盐工业热工基础》；

　　（3）燃料燃烧计算包括空气量的计算，废气量及废气组成的计算；

（4）编制热平衡表分析热量的分配；

（5）工艺流程简图以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的物料流向、物料量以及热流量。

　　（6）主体设备结构简图，并标出主要尺寸。

格式

　　完整的课程设计报告由说明书和图纸两部分组成。

设计说明书中应包括所有论述、原始数据、计算、表格等，编排顺序如下

（1）标题页；

（2）设计任务书；

（3）目录；

（4）主要内容

　　①前言确定分析计算的对象，阐述热平衡分析的意义，简述设计方案工艺流程草

　　图及说明；

　　②热平衡分析计算的原始数据汇总表；

；

③单项计算物料平衡与热量平衡各项；

④设计结果概要或设计一览表；

⑤对计算书的几点说明；

　　⑥对本设计的评述热平衡的综合分析与改进技术措施的意见；

⑦附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件图）用手工绘图；

⑧参考文献参考文献著录格式

（1）专著

　　指以单行本或多卷册形式在限定期限内出版的非连续出版物，包括图书、古籍、学位论文、技术报告、会议文集、汇编、多卷书、丛书等。

其著录格式为

　　[序号]主要责任者.题名其他题名信息[文献类型标志（电子文献必备，其他文献任选）].其他责任者（任选）.版本项.出版地出版社，出版年引文页码[引用日期（联机文献必备，其他电子文献任选）].获取和访问路径（联机文献必备）.（后面几种文献著录格式中，圆括号中的说明与此相同）[1]赵耀东.新时代的工业工程师[M/OL].台北:

天下文化出版社,1998[1998-09-26].注意:

作者项不标明编著方式,多个作者之间用“,”表示；

　　题名项若要标明卷册，表示法为“邓小平文选第3卷[M]”；

　　地址项出版地是指出版单位所在城市；

（2）专著中的析出文献若引用某人著作，而此著作又在一个论文集或选集之中，此时参考文献属析出文献类。

专著中的析出文献应标明起止页码。

标识方法如下[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[文献类型标志].析出其他责任者//专著主要责任者.专著题名.出版地出版社，出版年析出页码[引用日期].获取和访问路径.[2]白书农.植物开花研究[M]//李承森.植物科学进展.北京高等教育出版社，1998146－16

　　（3）连续出版物（期刊、报纸）中的析出文献

　　[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[文献类型标志].连续出版物题名其他题名信息，年，卷（期）页码[引用日期].获取和访问路径.[3]张旭，张通和，易钟珍，等.采用磁过滤MEVVA源制备类金刚石膜的研究[J].北京师范大学学报自然科学版，201*，38（4）478－48[4]傅刚.大风沙过后的思考[N/OL].北京青年报，201*－04－12（14）[201*-03-06].%5ED0412B140htm.（4）专利文献

　　[序号]专利申请者或所有者.专利题名专利国别，专利号[文献类型标志].公告日期或公开日期[引用日期].获取和访问路径.

　　[5]西安电子科技大学.光折变自适应光外差探测方法中国，01128772[P/OL].201*-03-06[201*-05-28].

　　-yx-new.asprecid=01128772&

leixin=0.（5）电子文献

　　凡属电子图书和电子图书、电子报刊等中的析出文献的著录格式分别参照

（1）－（4）中的有关规则处理。

除此而外的电子文献的著录格式如下

　　[序号]主要责任者.题名其他题名信息[文献类型标志/文献载体标志].出版地出版社，出版年（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问路径.

　　[6]萧钰.出版业信息化迈入快车道[EB/OL].（201*-12-19）[201*-04-15].

　　四、学生分组情况

　　总人数45人，共分九组，每组5人，名单如下第一组组长王和

　　成员冯晓光，康辉，傅林炳，王权丰

　　第二组

　　组长李根

　　成员杨志宜，刘超，陈超，程天相第三组

　　组长李锐

　　成员邹庆，陈吉祥，汪洋，邓成杰

　　第四组

　　组长涂奔

　　成员张兵，李文龙，龚玺，何琪

　　第五组

　　组长张鑫

　　成员尤峰，皮健，华建朝，吴亮第六组

　　组长童维祥

　　成员杨开，董赛，童凯，梅文第七组

　　组长徐红运

　　成员汪琼，汪聪，朱凯棣，杨剑

　　第八组

　　组长刘成龙成员涂晓峰，王凡，高光斌，鲁为

　　第九组组长陈英

　　成员柳康，彭帅，贺凯文，姚亚平

　　扩展阅读《热工基础实验指导书》

　　热工基础实验指导书

　　Instructor

　　ThermodynamicsandHeattransferBasicExperiment

　　（BelongtoPyrologyStaffRoom）

　　HefeiUniversityofTechnology

　　201*.1

　　（工程热力学实验）实验一气体定压比热容测定实验

　　一、实验目的

　　1、增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。

　　2、学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。

　　3、学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。

二、实验原理

　　由工程热力学所知，气体定压比热容的定义式为

　　C0（h）p

（1）T在没有对外界作功的气体定压流动过程中，dhdQpM，此时气体的定压比热容可表示为

　　Cp1Q（）p

（2）MT当气体在此定压过程中由温度t1被加热至t2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定

　　Ct2pmt1QpM（t2t1）（kJ/kg℃）（3）

　　式中M——气体的质量流量，kg/s；

　　Qp——气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s。

　　大气是含有水蒸汽的湿空气，当湿空气由温度t1被加热至t2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。

如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。

　　在距室温不远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的，即可近似的表示为

　　Cp=A+Bt（4）

　　由t1加热到t2的平均定压比热容则为

　　Ct2pmt121ttABtdtAB12ABtm（5）

　　t2t12这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度tm=（t1+t2）/2时的定压比热容，因此，可

　　以对某一气体在n个不同的平均温度tmi下测出其定压比热容Cpmi，然后根据最小二乘法原理。

确定A、BtAmi2CpmitmiCpmitmi（tmi）nt2mi22ntmi2mi（6）

　　tCB（t）mimintmiCpmi（7）

　　从而便可得到比热容的实验关系式。

三、实验设备

　　1、空气（或其它气体）由风机经流量计送入比热容仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。

气体流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电加热器的电压调节。

　　2、该比热容仪可测量300℃以下气体的定压比热容四、实验步骤

　　1、按图1所示接好电源线和测量仪表。

经指导教师认可后接通电源，将选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。

　　2、小心取下流量计上的温度计。

开动风机，调节流阀，使流量保持在预定值附近，测出流量计出口处的干球温度ta和湿球温度tw。

　　3、将温度计入回原位，调节流量，使它保持在预定值附近。

调节电压，开始加热（加热功率的大小取决于气体流量和气流进出口温度差，可依据关系式Q=12Δt/τ进行估算，式中Q为加热功率，W；

Δt为比热容仪本体进出口温度差，℃；

τ为每流过10升空气所需要的时间，S）。

　　4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟内无变化或有微小变化，即可视为稳定），即可采集实验数据，需采集的数据有

（1）每10升气体通过流量计时所需的时间τ（S）；

（2）比热容仪进口温度t1与出口温度t2（℃）；

　　（3）当时大气压力B（mmHg）和流量计出口处的表压力Δh（mmH2O）；

（4）电加热器的电压U（V）和电流I（A）。

　　5、改变电压，使出口温度改变并达到新的预定值，重复步骤4，在允许的时间内可多做几次实验。

将上述实验数据填入所列的原始数据表中。

五、计算公式

　　1、根据流量计出口处空气的干球温度ta和湿球温度tw，在干湿球温度计上读出空气的相对湿度Ф，再从湿空气的焓湿图上查出湿空气的含湿量d（g水蒸汽/kg干空气），计算出水蒸汽的容积成分rw

　　rwd/622

　　1d/6222、电加热器消耗的功率可由电压和电流的乘积计算。

3、干空气流量为

　　MRPRVRgTakg/s

　　（1rw）（Bh/16）13320.01/287（ta2715）645103（1rw）（Bh/16）（ta2715）4、水蒸汽流量为

　　MwPwVRwTakg/s

　　（1rw）（Bh/16）13320.01/465（ta2715）889103（Bh/16）（ta2715）5、水蒸汽吸热量为

　　QwMw（8440.0004886t）dt1222kJ/s21

　　Mw[884（t2t1）0.0002443（tt）]6、干空气吸热量为

　　QpQQw

　　六、实验报告要求

　　1、简述实验原理，简介实验装置和测量系统并画出简图。

2、报告中要有实验原始数据记录表，计算过程及计算结果。

　　3、将实验结果表示在Cpm——tm的坐标图上，用（6）和（7）式确定A、B，确定平均定压比热容与平均温度的关系式（5）和定压比热容与温度的关系式（4）。

　　4、对实验结果进行分析和讨论。

七、注意事项

　　1、切勿在无气流通过的情况下使加热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热容仪本体。

　　2、输入加热器的电压不得超过220伏，气体出口最高温度不得超过300℃。

　　3、加热和冷却要缓慢进行，防止比热容仪本体和温度计因温度聚升或聚降而损坏。

4、停止实验时，应先切断电加热器，让风机继续工作十五分钟左右。

实验二空气绝热指数的测定

　　1、学习测量空