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1、 活塞式压缩机性能测定一、实验目的1学习测定活塞式压缩机排气量的基本方法，了解活塞压缩机工作性能及原理；2 按公式计算活塞式压缩机的排气量，求出公式计算值与实测值的相对误差，并根据所学知识对产生误差原因进行讨论。3 掌握用计算机测绘示功图的基本知识、并根据示功图分析压缩机的运转情况。4 了解计算机进行压力、温度采样的基本方法。二、实验原理1 排气量的测定我国多采用喷咀截流法测量压缩机的排气量 , 其测试装置和喷咀均应符合国家标准。压缩机将吸入气体经压缩升压后，排入储气罐稳压，经调节阀进入低压箱降压整流，再经节流喷咀喷出，喷咀前后形成压差，压差值由压力传感器采集，喷嘴前气体温度由温度传感器采集，
2、压缩机转数由霍尔接近开关得到，其数据在计算机控制界面上均有显示，据公式便可计算出该运转状态下的排气量。2 示功图的测绘通过在压缩机气缸盖上安装的压力传感器将气缸内的压力转变为微弱的电压信号，经过ADAM3016调理模块处理信号之后，通过接线端子板及一根37pin电缆连接线与PCL818L数据采集板相连。环境温度等其他参数通过相应的传感器及变送器，以相同的连接方式进入数据采集板。皮带轮附近安装有霍尔接近开关，皮带轮与接近开关在压缩机曲轴每旋转一周开始的时候，产生一个脉冲开关信号，利用它作为开始采样的启动信号。对应任一压力值的气缸容积可以通过简单的数学计算得到。数学计算过程如下：假定活塞压缩机一个
3、工作循环内取样次数为n（可由计算机来设定），则对应的第个采样点活塞在气缸中的位移s为式中 曲轴（曲柄）的转角，（0，1，2，n）r 曲轴（曲柄）半径，本实验 r57mmL 连杆长度，本实验 L250mm气缸内气体容积为 VAs （A为气缸横截面积）其中，D为活塞直径，D=153mm采用chart绘图插件，压力值显示在纵坐标上，气缸容积位移值显示在横坐标上，便得到了示功图曲线，同时计算机控制界面上还显示指示功率的数值。整个测试系统结构如图1所示。计算机图1 数据采集系统结构图三、实验装置和流程1 实验装置详见图22 系统工作流程系统运行后，主程序等待开始采集的命令（测试系统的计算机操作界面上设置
4、有此按钮），当接受到这一指令后，扫描818L数据采集板的数字量输入通道，当检测到信号突变后，转入采样程序，按照要求的采样个数和延迟时间对模拟量输入通道进行采集和A/D转换，并将所得的结果存入采样数组；转换及存储完毕后，等待指令进行下一次操作。7图2 实验装置简图 1消音器2喷咀3压力传感器4温度传感器5减压箱6调节阀7压力表8安全阀9稳压罐10单向阀11温度传感器12压力传感器13温度传感器14吸入阀15控制柜16计算机17接近开关注：图中虚线为信号传输线四、实验方法与步骤1. 打开计算机，进入系统操作界面。2. 压缩机的启动（1）接通冷却水；（2）检查油箱油线位置；（3）检查压力表、安全阀、
5、安全调节阀等是否运转正常可靠；（4）检查盘车是否正常；（5）点击操作界面“数据采样”菜单中“准备工作项”，确认准备工作完成。3. 调节和测量（1）将调节阀全开后按动控制柜上的启动按钮(2个绿色按钮同时按下)，启动电机；（2）调节调节阀使储气罐内压力稳定在 0.lMPa；（3）稳定后用鼠标点击操作界面上的采样按纽，示功图便显示在操作界面上，可将其保存及打印，同时记录下压缩机的转速、吸入阀附近温度、喷咀前后的压差、喷咀前温度、指示功率（5个参数在操作界面均有显示），前四个参数用于计算压缩机的流量。4 重复步骤3中的（2）（3），使稳压罐压力稳定在 0.2MPa, 0.3MPa, 0.4MPa, 0
6、.5MPa,5. 按动控制柜上的停止按钮（红色），使电机停止运转，关闭冷却水，打开调压阀，将稳压罐内气体排空。五、数据处理1 计算输气量其中，C由表可查的 C=0.980，P0=101300Pa，H=5780Pa To=26.32+273.15=299.47K , T1=28.56+273.15=301.71K 所以，Q=1.65 m3/min2. 计算排气量（1） 其中n=522r/min, 压缩比=（1.0131050.5106）/101300=5.936 据此查的T=0.93，P=0.96，l=0.96s VH= Fh s=0.0021m3 (,D 0.153m, S 0.114m) =
7、0.0781 （V01.6410-4m3） =0.73 =5220.960.960.930.7320.0021=1.37m3/min(2) 相对误差 =20 同理，可求得其他各组数据的结果，整理于下表测量项目单位测量次数12345 储气罐压力MPa0.10.20.30.40.5吸气温度18.8020.3121.3422.9526.32喷咀前后压差kPa7.066.056.095.995.78喷咀前气体温度19.2421.0422.9025.2428.56压缩机转速r/min522522522522522指示功率kW1.602.102.904.103.30输气量m3/min1.9381.7481
8、.681.671.65排气量m3/min1.881.6941.611.501.37相对误差33.14.311.320（3）绘制曲线示功图（4） 讨论误差产生的原因 误差可能由以下原因造成：a.数据跳动而造成的读数误差 b.仪器仪表本身不太准确 c.调节出口阀时，未能使指针准确指向目标值六、思考题1. 结合示功图分析压缩比对排气量的影响？ 压缩比越大排气量就越小，这是因为压缩比越大，再吸气量一定的情况下，系统损失的就越大，再加上气体被压缩，故排气量就越小，从示功图可以看出，一个循环过程中都有一个膨胀过程，且压缩比越大膨胀完成时的体积就越大。2示功图的用途是什么? 示功图表示压缩机一个循环过程中气缸压力随容积变化的规律，它对人们了解压缩机的性能特点，从而对在压缩机选型和调节时产生很大的帮助作用。
