实验六 活塞式压缩机性能测试实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验六 活塞式压缩机性能测试实验,本实验通过数据采集卡、传感元件、计算机等实时显示、输出压缩机的吸气压力、吸气温度、排气压力、排气温度、喷嘴前后温差等参数；实时测量并显示出压缩机在不同压力下的排气量、轴功率和比功率等性能参数；可以直观地显示出气缸内气体压力随行程的变化规律，即示功图（,p-s,图或,p-V,图）。,一、实验目的,1,认识压缩机的机构，学习压缩机运行操作的基本知识。,2,了解压缩机压力、温度和功率的采集和测试方法。,3,学习压缩机排气量的测量方法。,4,了解压缩机实际示功图的测试与显示。,5,分析压缩机的运转状况和排气量变化规律。,二、实验原理,1,排气量的测定,压缩机吸入的气体经过压缩升压，经由稳压箱稳压、低压箱降压后，再经喷嘴节流喷出。气流在喷嘴前后形成压差，测出此压差值和喷嘴前相应温度，即可由相关公式计算出此压差下流经喷嘴的气体量，即压缩机的排气量。本实验中喷嘴前后的压差和喷嘴前温度分别通过压差传感器和温度传感器实时采集，经数据采集卡进行数值转换，由计算机实时处理，显示出压缩机的排气量。,2,实际示功图的绘制,压缩机示功图的绘制方法有机械式和电子式两种。本实验为电子式自动测试示功图。压力传感器安装在阀板上，通过阀板上所开的孔与气缸相通，数据采集卡对压力传感器输出的信号进行采集和转换，经计算机中的程序软件处理，即可清楚直观地在显示屏上显示出气缸内气体压力随行程的瞬时变化规律（,p-s,图或,p-V,图），即示功图。从示功图中可以直观地分析压缩机在一个工作循环中吸气、压缩、排气、膨胀过程的变化情况，也可观察示功图随排气压力的变化规律。,三、主要实验装置,AP1000,空气压缩机性能测试系统。主要包括：,W-0.9/7,型空气压缩机、排气量测试装置、温度传感器、压力传感器、压差传感器、计算机测试系统、电控和数显仪表箱、压力调节阀等。,四、实验内容,本测试系统可完成的实验内容如下：,1,示功图,主要包括：,p-T,（压力,时间）图、,p-,（压力,转角）图、,p-s,（压力,行程）图、,p-V,图。,测试系统可根据需要采集、显示、存储和打印不同压力下的各组测试数据。,2,排气量、喷嘴前温度和喷嘴前后压差,屏幕直接显示并打印不同测试环境（吸气压力、吸气温度）和不同排气压力时压缩机的排气量，包括喷嘴前温度和喷嘴前后压力差，为手工计算提供数据。,3,吸、排气压力和吸、排气温度,屏幕直接显示并打印压缩机排气口处排气管中的压力和温度。,4,驱动电机功率和压缩机轴功率,屏幕直接显示并打印驱动电机功率和压缩机的轴功率。,屏幕直接显示并打印,Nz,-V,（排气量,轴功率）图。,5,压缩机的比功率,屏幕直接显示并打印压缩机的比功率。,6,压缩机的主轴转速,屏幕直接显示并打印压缩机的主轴转速。,7,-V,（排气量,压力比）图,屏幕直接显示并打印压缩机的,-V,（排气量,压力比）图。,五、实验步骤,1,压缩机的启动准备工作,检查实验设备周围环境，压缩机是否完好，电路有无故障，确保实验操作的安全。,2,实验装置的启动,检查完好后，开钥匙开关，启动上电。,打开空气开关，接通电源。启动电脑，调出空气压缩机测试系统显示界面。,打开压缩机储气罐上的主阀门和排气量调节阀门，使两处阀门均处于全开位置。,打开压缩机电源开关，启动压缩机。,3,实验测试和数据采集,(1),第一组数据的采集,手动适当关小排气量调节主阀门，使压力基本稳定在,0.2MPa,，通过微调阀使压力保持在,0.2MPa,，待压力稳定后，开始第一组数据的采集和存储。,点击“运行采集”选项，运行系统，就会开始采集数据，并且示功图在不断的变化，显示了空气压缩机内部压力的变化。,选定一个比较好的曲线，点击“保存当前数据”选项，保存数据，并为所保存的数据命名（如：,0.2MPa,存储数据，或,02shuji,等）。如果想重现所测试的曲线，可点击“打开保存记录”，点击上次所命名的名字，画面上所显示的就是当时存下的,02shuji1,数据曲线。,(2),后续各组数据的采集,0.3MPa,、,0.4MPa,、,0.5MPa,、,0.6MPa,各组数据的采集方式同上。,(3),停止数据采集,采集完所需要的数据后，点击“停止运行”停止采集,(,注意：不点击“停止运行”无法退出系统,),。,4,关闭压缩机,关闭压缩机电源开关，停止压缩机运转。将储气罐内气体全部排净。,注意不要带压强行启动压缩机，以免损坏设备。,5,打印或抄写所采集数据,点击“打开保存记录”，点击所需抄录的数据曲线名称，打印、记录或摘抄必要的实验数据。如：各组的排气温度、排气压力、排气量、压缩机轴功率、比功率、压缩机转速。将相关数据记录到表,1,中。,请注意：各组示功图的差异和变化趋势；各组排气量的差异和变化趋势；各组排气温度的变化规律；各组轴功率的变化规律。,6,退出数据采集系统,点击“退出系统”退出整个采集系统，软件关闭。,测量项目,单位,测量序号,1,2,3,4,5,吸入温度,排气压力,MPa,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,喷嘴前后压差,MPa,喷嘴前温度,转速,r/min,排气量（测量）,m3/min,轴功率,kW,比功率,kW/(m3/min),压力比,排气量（计算）,m3/min,六、实验数据整理计算及测试结果分析,1,排气量的计算与对比,将计算所得的排气量与测试得到的值进行比较。,我国有关空气压缩机排气量测定方法所采用的排气量计算公式为：,2,p-V,、,-N,曲线的绘制,计算出相应的压力比,（排气压力与吸气压力之比），绘制压力比与轴功率的关系曲线，以及排气压力与排气量的关系曲线。,七、思考题,1,示功图随压力升高呈何变化趋势？,2,p-,（压力,转角）曲线，,p-s,（压力,行程）曲线有何异同？,3,为什么说,p-s,曲线反映的就是示功图,(p-V,图,)?,4,随排气压力升高，排气量如何变化？为什么？,5,各组排气温度的变化规律。为什么？,6,各组轴功率的变化规律。为什么？,7,示功图的用途何在？试对不同压力下的示功图的形状进行分析。,