压缩机性能实验指导书.docVIP

活塞式压缩机性能实验台 实验指导书 重庆科技学院机械设计制造教研室 2010.3 活塞式压缩机性能实验 实验指导书 一、实验目的耗功W、耗功率P、多变压缩指数、容积效率ηv等性能参数用面积仪测出示功图的有关面积并用直尺量出有关线段的长度，也可得出压气机的上述性能参数 图1.系统简图 图2 系统总貌 实验采用的压气机型号为Z-0.036/7，气缸直径D=5.1cm，活塞行程L=3.8cm，综合余隙距离Xc =0.25cm，转速n=1220r/min；电机参数：额定功率0.75kW，额定电压220V，额定电流6.1A，转速2880r/min；保险丝管：10A 四、实验步骤 1．连线： 将传感器安装在压气机上，并按图1连接线路，将压气机上的工作开关上拉（见图2所示），使其处于ON状态； 2．新建实验： (1) 打开计算机进入Windows系统，运行“压气机.EXE”文件，进入软件主界面； (2) 点击菜单栏的“系统”项，选择“新建实验”或工具栏的“新建”按钮，弹出新建实验面板如图3所示，填写“实验人员”与“指导老师”后，创建实验； 图3 新建实验 3．实验设定： (1) 新建实验后，点击“压气机开关”开启压气机，调节压气机的排气口处的阀门，使压力表显示值稳定在0~4bar之间的某一个值上； 注意：在开始实验数据采集之前，要先确定压气机已经开启，实验时不可将阀门关死！ (2) 在菜单栏中选择“设置”选项，进行串口通讯的设置，包括P-α采样时间间隔设定，P-V图绘图时间和实验标定如图4所示。 图4 实验标定 注意：设置P-α采样时间间隔，但不能少于3s。 (3) 实验标定：在设置选项里选择“实验标定”，输入密码 进行压力标定，如图5所示。 图5 实验标定 按采集按钮获取当前压力值，点确定按钮标定，点取消按钮则取消标定操作 4．实验数据采集 (1) 点击 “开始”按钮，开始对气缸内压力数据采集； (2) 采样后的压力数据以P-α图的形式显示，并以设定好的采样周期对压气机数据进行采集，显示。点击工具栏中“停止”按钮，P-α图显示如图6所示： 图6.采集界面与P-a图 在该界面的右侧，压气机的耗功，耗功率，转速，容积效率等参数自动计算出来，点击停止按钮，则在停止采集的同时自动关闭压气机。 (3) 点击菜单栏中的“数据”，选择“绘制P-V图”按钮或工具栏中的“P-V图”按钮，界面切换到了多变指数计算界面和P-V图，即封闭示功图，如图7所示； 图7 P-V图 (4) 点击“打印P-V图”按钮弹出打印预览界面，“保存”按钮与“打印”按钮可以分别对此次的P-V图进行相应的操作存盘后的文件可供随时调用显示(1) 根据要求进行数据检索，如：按实验编号检索，在检索词中写入要检索的编号。 选择好时间后点击查询后，右侧窗口将显示要求的数据。 (2) 显示数据，即显示检索到的表格的具体数据如图； (3) 在曲线显示窗，可以进行多变指数和其它性能指数的查询。并可打印数据曲线。 (4) 删除数据：可删除不需要的实验纪录数据。 (5) 数据导出：可以导出数据到excel表格。只要在历史查询窗右侧栏中，在实验编号列选种某编号，然后单击右健，则会显示数据导出选项。 五、参数计算方法 首先得到压气机工作工程的封闭示功图，即P-V图，如图11所示，参数可由下面的公式计算得到： 图封闭示功图1．耗功 压气机的耗功Wc是压气机在一个工作过程中消耗的功，其值对应于封闭示功图上工作过程线cdijc所包围的面积，即： （J） （1） 其中：S ——封闭示功图上工作过程线cdijc所围的面积(m2)，可用面积仪测出其值； K1 ——单位长度代表的容积(m3/m)，即 K1= (π/4)D2L /gb ； D=0.051气缸直径（m）；L=0.038活塞行程(m)； gb ——对应于活塞行程的线段长度(m)； K2 ——单位长度代表的压力(bar/m)，即 K2= P2 /fe ； P2 ——压气机排气的表压力(bar), 即P2 = Pd－P0 ； fe——表压力P2在纵坐标轴上对应的高度(m)。 2．耗功率 压气机的耗功率P是单位时间内压气机所消耗的功，即： (W ) (2) 其中：N ——电动机转速（r/min）,对于本实验台，P 750W 。 耗功率P的理论值计算式为 (W) (3) 其中：m ——多变压缩指数 P0——压气机吸气压力（N/m2）； V——压气机的排气量（m3/s）； π——增压比。? 3. 多变压缩指数 压气机的实际压缩过程将介于定温压缩过程与定熵压缩过程之间，即多变压缩指数