活塞式压气机热力过程实验

1、实验四 活塞式压气机热力过程实验1、 实验目的. 了解活塞式压气机的工作原理及构造。. 熟悉用微机测定压气机工作过程的方法，采集艨显示压气机的示功图。. 根据测定结果，确定压机压缩过程及膨胀过程的多变指数。. 学习本实验得的测试技术、分析采样频率对实验结果的影响。2、 实验原理压气机的工作过程可以用示功图表示，示功图反映的就是气缸中气体压力随体积变化的情况。本实验的核心就是用现代测试技术测定实际压气机的示功图。实验中采用压力传感受器测试气缸中的压力，用接近开关确定压气机活塞的位置。当实验系统正常运行后，接近开关产生一脉冲信号，数据采集板在该脉冲信号的激励下，以预定的频率采集压力信号，下一个脉冲

2、信产生时，计算机中断压力信号的采集数据存盘。显然，接近开关两次脉冲信号之间的时间间隔刚好对应活塞在气缸中往返运行一次（一个周期），这期间压气机完成了膨胀、吸气、压缩及排气四个过程。实验测量得到压气机示功图后，根据工程热力学原理，可进一步确定压气机中气体膨胀和压缩过程的过程方程式及压机耗功等。另外，通过调节储气罐上的节气阀的开度，以改变压机排气压力实现变工况测量。采样频率的改变由采集处理软件实现。三、实验装置实验装置简图如图所示，主要由活塞式空气压缩机（包括压机本体、电动机、皮带轮、储气罐及节气阀等）和测试系统（包括压力传感受器、接近开关、采集板、计算机及直流稳压电源等）组成。压机为单缸单级立式

3、微型压缩机。为了获得压机工作过程的封闭示功图，对压气机气缸盖和皮带轮进行了改造，在缸盖上通过阀板中心开了一相直通气缸的小孔，安装导引管，并将压力传感受器与其连接。另外在压气机的皮带轮上安装感应头，用接近开关产生曲轴转角所对应的活塞上死点的脉冲信号，上死点两信号的同步。计算机采集板实时采集这两个信号，经过数据处理即可得到压气机的实际示功图。实验采用的压力传感器为高精度隔离式硅传感器，其压力测量范围为.MPa,测量精度为0.2%，耐温可达125。数据采集板为PCL-812PG多功能DAS卡，其采样频率可调，最大采样频率为100kHz.四、实验步骤. 熟悉所用实验装置及实验方法。. 打开计算机进入测

4、试状态。. 启动压气机，待排气压力达到0.6MPa，调节储气罐上的节气阀，使压力稳定在0.6MPa左右。.打开稳压电源，即启动了压力传感器及接近开关，然后操作计算机，进行数据采集、显示及处理，并对实测的压气机p-V图进行讨论。. 调节节气阀开度，改变排气压力（升高或降低）并使其稳定，进行变工况实验测定。. 改变采样频率进行测定，分析讨论采样频率的影响。. 实验完毕，先关闭稳压电源，再关闭压气机及计算机电源。五、实验报告内容. 说明实验目的、原理和装置。. 根据实验结果，说明活塞式压气机工作过程由哪几个过程组成？并结合图示说明。. 实测压气机示功图（p-V图）与理论示功图有什么不同？为什么？. 如何从实测的p-V图求进程方程式？. 能否从实测结果求出压气机耗功及容积效率？. 说明压气机变工况测量结果。六、思考题. 在实际的压气机工作过程中，过程指数是定值还是变值？为什么？.