活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定

1、活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)測(cè)定活塞式壓縮機(jī)排氣量的基本方法，了解活塞壓縮機(jī)工作性能及原理；2按公式計(jì)算活塞式壓縮機(jī)的排氣量，求出公式計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差，并根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)產(chǎn)生誤差原因進(jìn)行討論。3掌握用計(jì)算機(jī)測(cè)繪示功圖的基本知識(shí)、并根據(jù)示功圖分析壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。4 了解計(jì)算機(jī)進(jìn)行壓力、溫度采樣的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1排氣量的測(cè)定我國(guó)多采用噴咀截流法測(cè)量壓縮機(jī)的排氣量，其測(cè)試裝置和噴咀均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。壓縮機(jī)將吸入氣體經(jīng)壓縮升壓后，排入儲(chǔ)氣罐穩(wěn)壓，經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入低壓箱降壓整流，再經(jīng)節(jié)流噴咀噴出，噴咀前后形成壓差， 壓差值由壓力傳感器采集，噴嘴前氣體溫度由溫度傳感器采集，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)

2、由霍爾接近開(kāi)關(guān)得到，其數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)控制界面上均有顯示，據(jù)公式便可計(jì)算出該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的排氣量。2示功圖的測(cè)繪通過(guò)在壓縮機(jī)氣缸蓋上安裝的壓力傳感器將氣缸內(nèi)的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾妷盒盘?hào)，經(jīng)過(guò)ADAM301調(diào)理模塊處理信號(hào)之后， 通過(guò)接線端子板及一根 37pin電纜連接線與PC 818L數(shù)據(jù) 采集板相連。環(huán)境溫度等其他參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的傳感器及變送器，以相同的連接方式進(jìn)入數(shù)據(jù)采集板。皮帶輪附近安裝有霍爾接近開(kāi)關(guān)，皮帶輪與接近開(kāi)關(guān)在壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周開(kāi)始的時(shí)候，產(chǎn)生一個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，利用它作為開(kāi)始采樣的啟動(dòng)信號(hào)。對(duì)應(yīng)任一壓力值的氣缸容積可以通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算得到。數(shù)學(xué)計(jì)算過(guò)程如下：假定活塞壓縮機(jī)一個(gè)工作循環(huán)

3、內(nèi)取樣次數(shù)為n （可由計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)定），則對(duì)應(yīng)的第？個(gè)采樣點(diǎn)活塞在氣缸中的位移 s為式中(1 COSG )+曲軸（曲柄）的轉(zhuǎn)角，:二 i(?= 0, 1, 2,，n)r 曲軸（曲柄）半徑，本實(shí)驗(yàn)r = 57mmL 連桿長(zhǎng)度，本實(shí)驗(yàn) L = 250mm氣缸內(nèi)氣體容積為 V = A?s （A為氣缸橫截面積）其中A D2, D為活塞直徑，D=153mm4采用chart繪圖插件，壓力值顯示在縱坐標(biāo)上，氣缸容積/位移值顯示在橫坐標(biāo)上，便得到了示功圖曲線，同時(shí)計(jì)算機(jī)控制界面上還顯示指示功率的數(shù)值。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。AK-2壓力感器W4V電源37芯電纜氏L-81SL據(jù)采集板計(jì)算機(jī)圖1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4、圖三、實(shí)驗(yàn)裝置和流程1實(shí)驗(yàn)裝置詳見(jiàn)圖22系統(tǒng)工作流程系統(tǒng)運(yùn)行后，主程序等待開(kāi)始采集的命令（測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作界面上設(shè)置有此按鈕），當(dāng)接受到這一指令后，掃描818L數(shù)據(jù)采集板的數(shù)字量輸入通道，當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)突變后，轉(zhuǎn)入采樣程序，按照要求的采樣個(gè)數(shù)和延遲時(shí)間對(duì)模擬量輸入通道進(jìn)行采集和A/D轉(zhuǎn)換，并將所得的結(jié)果存入采樣數(shù)組；轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)完畢后，等待指令進(jìn)行下一次操作。3-12345678910 111213141516圖2實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖1 消音器2噴咀 3壓力傳感器4溫度傳感器5 減壓箱6 調(diào)節(jié)閥7 壓力表8安全閥9穩(wěn)壓罐10單向閥11溫度傳感器12 -壓力傳感器13 -溫度傳感器14 吸入閥15控制柜

5、16 計(jì)算機(jī)17接近開(kāi)關(guān)注：圖中虛線為信號(hào)傳輸線# 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1. 打開(kāi)計(jì)算機(jī)，進(jìn)入系統(tǒng)操作界面。2. 壓縮機(jī)的啟動(dòng)（1）接通冷卻水；（2）檢查油箱油線位置；（3）檢查壓力表、安全閥、安全調(diào)節(jié)閥等是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常可靠；（4）檢查盤(pán)車是否正常；（5 ）點(diǎn)擊操作界面“數(shù)據(jù)采樣”菜單中“準(zhǔn)備工作項(xiàng)”，確認(rèn)準(zhǔn)備工作完成。3. 調(diào)節(jié)和測(cè)量（1） 將調(diào)節(jié)閥全開(kāi)后按動(dòng)控制柜上的啟動(dòng)按鈕（2個(gè)綠色按鈕同時(shí)按下），啟動(dòng)電機(jī)；（2） 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥使儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力穩(wěn)定在O.IMPa ；（3）穩(wěn)定后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作界面上的采樣按紐，示功圖便顯示在操作界面上，可將其 保存及打印，同時(shí)記錄下壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、吸入閥附近溫度、噴

6、咀前后的壓差、噴咀前溫度、指示功率（5個(gè)參數(shù)在操作界面均有顯示），前四個(gè)參數(shù)用于計(jì)算壓縮 機(jī)的流量。4. 重復(fù)步驟3中的（2）（ 3）,使穩(wěn)壓罐壓力穩(wěn)定在0.2MPa, 0.3MPa, O.4MPa, 0.5MPa,5. 按動(dòng)控制柜上的停止按鈕（紅色），使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉冷卻水，打開(kāi)調(diào)壓閥，將 穩(wěn)壓罐內(nèi)氣體排空。五、數(shù)據(jù)處理1. 計(jì)算輸氣量Q =11285310 上CD2ToJ- P0T1其中，C 由表可查的 C=0.980 , Po=1O13OOPa, H=5780PaTo=26.32+273.15=299.47K , T1=28.56+273.15=301.71K3所以，Q=1.65 m

7、 /min2. 計(jì)算排氣量（1） V 二n，l p -t V 2Vh其中 n=522r/min,壓縮比.二 P2 = ( 1.01 3 x 105 + 0.5 x 106) /101 300=5.936_R據(jù)此查的 入t=0.93 ,入p=0.96 ,入i =0.96sV Fh s=0.0021m3(d2, D = 0.153m, S = 0.114m)4一.二冬=0.0781(Mo= 1.64 X 10-4ni)Vh1v =1 - ：( ；m -1) =0.733V =522X 0.96 X 0.96 X 0.93 X 0.73 X 2 X 0.0021=1.37m /min(2)相對(duì)誤差V

8、公式Q實(shí)測(cè)V公式100% =20 %同理，可求得其他各組數(shù)據(jù)的結(jié)果，整理于下表測(cè)量項(xiàng)目單位測(cè)量次數(shù)12345儲(chǔ)氣罐壓力MPa0.10.20.30.40.5吸氣溫度C18.8020.3121.3422.9526.32噴咀前后壓差kPa7.066.056.095.995.78噴咀前氣體溫度C19.2421.0422.9025.2428.56壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速r/min522522522522522指示功率kW1.602.102.904.103.30輸氣量m/min1.9381.7481.681.671.65排氣量3m/min1.881.6941.611.501.37相對(duì)誤差%33.14.311.3207 (3 )繪制曲線田?!禪営ftsfts Mo 0 s g 3 3 8 no esom)示功圖（4）討論誤差產(chǎn)生的原因誤差可能由以下原因造成： a. 數(shù)據(jù)跳動(dòng)而造成的讀數(shù)誤差b.儀器儀表本身不太準(zhǔn)確c.調(diào)節(jié)出口閥時(shí)，未能使指針準(zhǔn)確指向目標(biāo)值六、思考題1. 結(jié)合示功圖分析壓縮比對(duì)排氣量的影響？壓縮比越大排氣量就越小，這是因?yàn)閴嚎s比越大，再吸氣量一定的情況下，系統(tǒng)損失的 就越大，再加上氣體