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基于STM32-Tracker实验系统研究热机效率提高的途径
1
作者
韩海英
杜若舟
+4 位作者
刘雅楠
萨仁高娃
黄修心
刘子涵
蔡春雨
《大学物理实验》
2025年第1期105-112,共8页
本研究聚焦于热机效率测量,旨在为大学物理自主设计性实验提供创新思路与方法。通过精心设计改良的斯特林热机,并搭建全新的STM32-Tracker实验系统,实现了对斯特林热机实际工作过程中压强和体积实时数据的精准获取。利用该系统绘制出循...
本研究聚焦于热机效率测量,旨在为大学物理自主设计性实验提供创新思路与方法。通过精心设计改良的斯特林热机,并搭建全新的STM32-Tracker实验系统,实现了对斯特林热机实际工作过程中压强和体积实时数据的精准获取。利用该系统绘制出循环过程的压强-体积(P-V)图,借助数据处理软件深入探究了热机的热效率。研究发现,改良后的热机在添加回热钢丝后展现出显著性能提升。回热钢丝的质量增加不仅促使热机转速加快,还使压强和体积的变化周期明显缩短。尤为重要的是,热机效率随回热钢丝质量的增加而显著提高。这一成果充分证明了回热钢丝在热机工作过程中起到了类似回热器的关键作用,有效提升了热机的能量转换效率。这一实验系统具有成本低廉、操作简便的显著优势,有助于激发学生对物理实验的浓厚兴趣,加深学生对热机相关知识的理解与运用能力,为大学物理实验教学及热机研究提供了一定的参考价值,对开发设计性实验具有重要的指导意义。
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关键词
斯特林热机
效率
热力学
物理实验
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职称材料
题名
基于STM32-Tracker实验系统研究热机效率提高的途径
1
作者
韩海英
杜若舟
刘雅楠
萨仁高娃
黄修心
刘子涵
蔡春雨
机构
内蒙古民族大学物理与电子信息学院
出处
《大学物理实验》
2025年第1期105-112,共8页
基金
2023年内蒙古自治区教育科学“十四五”规划课题(NGJGH2023205
NGJGH2023233)
+1 种基金
内蒙古民族大学教育教学研究课题(QN2022006)
2025年直属高校基本科研业务费项目(GXKY25Z044)。
文摘
本研究聚焦于热机效率测量,旨在为大学物理自主设计性实验提供创新思路与方法。通过精心设计改良的斯特林热机,并搭建全新的STM32-Tracker实验系统,实现了对斯特林热机实际工作过程中压强和体积实时数据的精准获取。利用该系统绘制出循环过程的压强-体积(P-V)图,借助数据处理软件深入探究了热机的热效率。研究发现,改良后的热机在添加回热钢丝后展现出显著性能提升。回热钢丝的质量增加不仅促使热机转速加快,还使压强和体积的变化周期明显缩短。尤为重要的是,热机效率随回热钢丝质量的增加而显著提高。这一成果充分证明了回热钢丝在热机工作过程中起到了类似回热器的关键作用,有效提升了热机的能量转换效率。这一实验系统具有成本低廉、操作简便的显著优势,有助于激发学生对物理实验的浓厚兴趣,加深学生对热机相关知识的理解与运用能力,为大学物理实验教学及热机研究提供了一定的参考价值,对开发设计性实验具有重要的指导意义。
关键词
斯特林热机
效率
热力学
物理实验
Keywords
stirling heat engine
efficiency
thermodynamics
physics experiment
分类号
G642.0 [文化科学—高等教育学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于STM32-Tracker实验系统研究热机效率提高的途径
韩海英
杜若舟
刘雅楠
萨仁高娃
黄修心
刘子涵
蔡春雨
《大学物理实验》
2025
0
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