活塞式压缩机性能测试实验讲义
压缩机性能测试试验
制冷压缩机性能测试实验一、实验目的通过制冷压缩机实际运行测试实验，使学生了解并掌握以下内容：1制冷压缩机制冷量的测试方法；2、蒸发温度、冷凝温度与制冷量的关系；3、制冷系统主要运行参数及其相互之间的影响；4、有关测试仪器、仪表的使用方法；5、测试数据处理及误差分析方法。
二、实验原理1、制冷压缩机的性能随蒸发温度和冷凝温度的变化而变化，因此需要在国家标准规定的工况下进行制冷压缩机的性能测试。
2、压缩机的性能可由其工作工况的性能系数COP来衡量：COP Q oW式中，Q o为压缩机的制冷量；W为压缩机输入功率。
3、在一个确定的工况下，蒸发温度、冷凝温度、吸气温度以及过冷度都是已知的。
这样，对于单级蒸气压缩式制冷机来说，其循环p-h图如图3所示。
图中，1点为压缩机吸气状态；4-5为过冷段。
在特定工况下，压缩机的单位质量制冷量是确定的，即：q0 h|馆。
这样只要测得流经压缩机的制冷剂质量流量G m，就可计算出压缩机的制冷量，即Q o G m q o G m (h i h5)4、压缩机的输入功率：开启式压缩机为输入压缩机的轴功率，封闭式(包括半封闭式和全封闭式)压缩机为电动机输入功率。
三、实验设备整个实验装置由制冷系统及换热系统、参数测量采集和控制系统共三部分组成：1、制冷系统采用全封闭涡旋式制冷压缩机，蒸发器为板式换热器，冷凝器为壳管式换热器，节流装置为电子膨胀阀。
1.1冷却水换热系统由冷却水泵、冷却水塔、调节冷凝器进水温度的恒温器和水流量调 节阀门及管路组成； 1.2冷媒水换热系统由冷媒水泵、调节蒸发器进水温度的恒温器、调节水流量的阀门组 成;2、 六个绝对压力变送器、十个 PT100温度传感器、两个涡轮流量变送器分别对应原理 图位置及安捷伦34970型数据采集仪和压缩机性能测试软件；3、 控制系统：通过三块山武SCD36数字调节器分别根据设定值与实测值的差值来调节 冷却水、冷媒水的加热量和电子膨胀阀的开度，将机组运行控制在设定工况允许的范围内。
压缩机实验报告
实验报告课程名称：____过程机械 _________指导老师：吴彩娟 _____成绩：__________________ 实验名称：___活塞压缩机性能测试 实验类型：近机械类实验___同组学生姓名：_李乔_________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 通过实验对普通压缩机几个主要部件的一般结构及运转维护基本知识有初步了解。
2. 通过测绘示功图和一些数据的测量及整理，联想课堂中有关压缩机的实际工作循环、功率、效率及生产能力等知识，对压缩机基本性能有进一步体会。
3. 通过实验中测出并绘制示功图、计算图面积、测转速等，初步掌握各种传感器、变频器及转速表等的用法。
4. 通过实验中压缩机各信号的观测，对微机采集和处理信号有初步的认识。
二、实验内容和原理1. P -- V 示功图的测绘及压缩机循环指示功的计算示功图的测绘是由计算机及其测量系统完成的。
压缩机一侧专用齿轮由飞轮带动，并与飞轮同步转动，齿轮上均布 72个齿，齿轮旁装有传感器 1，当齿轮运转时，传感器 1会产生一系列脉冲信号。
为测量活塞的止点位臵，在齿轮侧面贴有一金属块，装有相应脉冲传感器 2，当该金属块经过传感器2时，产生脉冲信号，此时活塞恰好处于外止点位臵，即曲柄转角0=α。
此后曲柄每转过o5，传感器 1都会出现一个脉冲信号，只要测量该脉冲信号，就可知道曲柄的瞬态位臵，由此可根据下式测量计算出活塞的瞬态位臵x ：x r l =-+--(cos )(sin )11122αλαr/l计算机在测得传感器1产生的某一脉冲信号后，应同步去读取压力传感器数值，然后等待下一个脉冲信号。
重复 72次，可得一系列相对应的x 和P 值，将这些点按一定比例绘制成曲线图，横坐标为活塞行程x （cm ），纵坐标为压力P （105Pa ），这就是 P -- V 示功图。
压缩机性能实验指导书
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1. 了解活塞式压气机的工作原理及构造，理解压气机的几个性能参数的意义。
2. 熟悉用微机测定压气机工作过程的方法，采集并显示压气机的示功图。
3. 根据测定结果，确定压气机的耗功W C、耗功率P、多变压缩指数m、容积效率ηv 等性能参数，或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。
二、实验原理本活塞式压缩机性能实验台，采用传感器技术，在微机控制下采集处理数据，绘制压缩机的示功图，并据此进行压缩机性能指标的计算和热力过程的分析，以加深对压缩机热力学原理的理解，提高运用微机对实验压缩机进行性能分析的能力。
通过该实验能加深学生对压缩机工作过程的理解。
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的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，接近开关产生一个脉冲信号，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，下一个脉冲信号产生时，计算机中断压力信号的采集并将采集数据存盘。
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的多变指数和容积效率等参数。
另外，通过调节储气罐上的节气阀的开度，以改变压气机排气压力实现变工况测量。
三、实验装置实验装置简图如图1所示，主要由YQJ-V型活塞式空气压缩机(包括压气机本体、电动机、储气罐及节气阀等)和测试系统（包括压力传感器、磁电脉冲传感器、A/D采集板和计算机等）组成。
系统总面貌如图2所示。
为了获得压气机工作过程的封闭示功图，对压气机气缸缸体、缸盖、飞轮等进行了改造，通过特殊设计的接头将气缸中的瞬时压力直接引出到压力传感器。
制冷压缩机实验指导
第二章制冷压缩机实验指导实验一、压缩机性能测试实验一、实验目的通过本实验的学习，使学生掌握对制冷压缩机性能测定的原理与方法，加深对活塞式制冷压缩机工作原理及性能的理解，熟悉实验装置及有关仪器、仪表的操作使用，为学习制冷压缩机的热力性能及影响因素奠定基础。
二、实验原理、方法和手段由学生自行设计实验方案并加以实现，该实验装置为单级压缩活塞式制冷装置。
本机组产生的冷量由蒸发器内的电加热丝消耗。
电动机的扭力可由弹簧测力计来测量。
整个机组配以R12流量计、冷却水流量计、冷凝压力表、蒸发压力表，测试功率的电流表、电压表以及测八个点温度的电子温度计。
利用本装置进行制冷变工况调节，学会并掌握制冷工况的调节方法。
三、实验内容1、给定冷凝压力P k改变蒸发压力P0、并根据压力值P k、P0查出相应的温度t k、t0。
工况改变后，要等系统重新稳定后再测数据。
2、认真记录测试数据，独立完成实验报告。
四、实验准备预习制冷压缩机、制冷原理和制冷压缩机性能测试方法等相关知识。
五、实验步骤1、在实验教师的指导下，检查实验装置及所有的仪器、仪表，做好实验前的准备工作。
2、先打开冷却水阀，再接通电源。
3、2分钟后开始增加蒸发器的热量输入，逐渐增大到要求值，并观察制冷剂的流量变化。
4、机组运行稳定后，按规定工况要求进行实验，并记录实验数据。
5、实验结束后，首先将蒸发器的热量输入调整到最小值，然后停机。
停机1分钟后切断电源。
并关闭冷却水阀。
六、注意事项及其它说明在实验装置运行当中要时刻观察各仪表数据，尤其要注意冷凝器中冷却水情况，避免断水造成冷凝压力超高情况的发生。
七、思考题1、根据测得的数据，查出循环过程中相应的状态点的焓值分别在lgP-h图上绘出循环过程并标出状态点的焓值，计算其性能指标。
2、绘出压缩机的性能曲线（Q0～t0及N e～t0），并根据查图（表）与计算分析相应性能指标的变化情况。
八、实验报告1.结合本实验相关内容认真预习。
活塞式压缩机结构、运转及性能实验
活塞式压缩机结构、运转及性能实验实验项目性质：综合性所属课程名称：过程流体机械计划学时：4学时一、实验目的及任务1. 实验目的本实验室过程流体机械实验课中的一项综合性实验，包括两部分：活塞式压缩机结构和活塞式压缩机运转性能测定。
实验目的有二：（1）通过观察多种结构的压缩机和拆解一台空气压缩机，把课堂教学与实际应用有机地结合起来，达到获得对实际往复活塞压缩机内外各部件的感性认识的目的。
了解气阀、活塞、十字头、曲柄连杆机构与曲轴箱之间的相对位置，以及他们的形状与作用。
认识气体进出压缩机的途径，压缩机的冷却方式，润滑方法。
掌握各主要零部件的拆装步骤及方法。
（2）通过实验测量一台活塞式压缩机运转性能，进一步理解活塞式压缩机的基本理论，掌握过程流体机械的实验研究方法和手段。
本实验通过测定一台活塞式压缩机的排气量、功率、转速来研究和分析活塞式压缩机的运转性能和影响活塞式压缩机性能的因素，同时观察压缩机气缸内部的工作过程—示功图。
2. 任务（1）观察多种结构的压缩机并拆解一台空气压缩机。
（2）测定在一定转速下和一定工况下，压缩机的排气量Q、指示功率、轴功率Nz并与理论计算值比较；观察示功图。
（3）了解计算机控制的参数采集系统的工作机理（包括信号与采集、运算处理、结果显示及结果打印）；二、实验内容及要求1. 活塞式压缩机结构实验a. 实验压缩机压缩机3台：立式单级单作用空压机1台，W型单级单作用空压机1台，L型两级双作用空压机（可动有机玻璃模型机）1台。
b. 压缩机的总体结构及主要零部件介绍工作机构工作机构是实现空气压缩的主要部件。
由气缸、气阀、活塞组件等组成。
气缸呈圆筒形，在气缸盖（及汽缸座）设有若干吸气阀与排气阀。
活塞由曲柄连杆机构带动在气缸中做往复运动。
L型压缩机有两个气缸，通常垂直列为一级缸，水平列为二级缸。
空气吸入一级气缸经过压缩后，进入中间冷却器降温，再进入二级气缸压缩，最后排出到输气管路供使用。
运动机构运动机构由曲轴、连杆、十字头（用于双作用压缩机，对单作用压缩机为连杆）组成，用于传递动力，将曲轴的旋转运动变成往复运动。
活塞式压缩机的实训报告
#### 一、实训背景随着我国工业的快速发展，活塞式压缩机作为工业生产中不可或缺的设备，其性能和可靠性对生产效率和安全至关重要。
为了更好地理解活塞式压缩机的结构、工作原理及维护保养，我们开展了为期两周的活塞式压缩机实训。
本次实训旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握活塞式压缩机的操作、维护及故障排除等技能。
#### 二、实训目的1. 了解活塞式压缩机的结构、工作原理及性能特点。
2. 掌握活塞式压缩机的操作方法及安全注意事项。
3. 学会活塞式压缩机的维护保养和故障排除。
4. 提高动手能力和实际操作技能。
#### 三、实训内容1. 活塞式压缩机结构认识实训开始，我们对活塞式压缩机的结构进行了详细的了解。
活塞式压缩机主要由曲轴、连杆、活塞、气缸、进气阀、排气阀、储气罐等部件组成。
通过观察实物和图纸，我们了解了各部件的名称、位置及功能。
2. 工作原理学习通过教师讲解和观看视频，我们学习了活塞式压缩机的工作原理。
当电动机驱动曲轴旋转时，活塞在气缸内做往复运动，从而将空气吸入和压缩。
压缩后的空气经过排气阀进入储气罐，以满足生产需求。
3. 操作实训在掌握活塞式压缩机的基本结构和工作原理后，我们进行了实际操作实训。
操作内容包括：- 启动和停止压缩机。
- 监控压缩机运行状态，如压力、温度等。
- 调整进气和排气阀门。
- 检查润滑油添加和更换。
4. 维护保养实训实训过程中，我们学习了活塞式压缩机的维护保养方法，包括：- 定期检查和清洁各部件。
- 更换润滑油和密封件。
- 检查和调整气阀。
- 检查电机和传动系统。
5. 故障排除实训通过模拟故障情况，我们学习了活塞式压缩机的故障排除方法。
包括： - 分析故障现象，确定故障原因。
- 检查各部件，找出故障点。
- 进行维修或更换损坏部件。
#### 四、实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 掌握了活塞式压缩机的结构、工作原理及性能特点。
2. 熟练掌握了活塞式压缩机的操作方法及安全注意事项。
实验六 活塞式压缩机性能测试实验ppt课件
•
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．ε-V（排气量—压力比）图
• 屏幕直接显示并打印压缩机的ε-V（排气量—压力比）图。
在不断的变化，显示了空气压缩机内部压力的变化。
•
③ 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。
轴功率 比功率 压力比
kW
kW/(m3/min)
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：
V1129108cd2Tx p pT
.
• 2．p-V、ε-N曲线的绘制 • 计算出相应的压力比ε（排气压力与吸
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
活塞式压缩机性能实验台
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1. 了解活塞式压气机的工作原理及构造，理解压气机的几个性能参数的意义。
2. 熟悉用微机测定压气机工作过程的方法，采集并显示压气机的示功图。
3. 根据测定结果，确定压气机的耗功W C、耗功率P、多变压缩指数n、容积效率ηv 等性能参数，或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。
二、实验原理本活塞式压缩机性能实验台，采用传感器技术，在微机控制下采集处理数据，绘制压缩机的示功图，并据此进行压缩机性能指标的计算和热力过程的分析，以加深对压缩机热力学原理的理解，提高运用微机对实验压缩机进行性能分析的能力。
通过该实验能加深学生对压缩机工作过程的理解。
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的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，接近开关产生一个脉冲信号，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，下一个脉冲信号产生时，计算机中断压力信号的采集并将采集数据存盘。
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的多边指数和容积效率等参数。
另外，通过调节储气罐上的节气阀的开度，以改变压气机排气压力实现变工况测量。
三、实验装置实验装置简图如图1所示，主要由YQJ-V型活塞式空气压缩机(包括压气机本体、电动机、储气罐及节气阀等)和测试系统（包括压力传感器、磁电脉冲传感器、A/D采集板和计算机等）组成。
系统总面貌如图2所示。
为了获得压气机工作过程的封闭示功图，对压气机气缸缸体、缸盖、飞轮等进行了改造，通过特殊设计的接头将气缸中的瞬时压力直接引出到压力传感器。
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活塞式压缩机性能测试实验
浙大化机研究所
一、 实验目的与要求
1. 通过实验对普通压缩机几个主要部件的一般结构及运转维护基本知识有初步了解。
2. 通过测绘示功图和一些数据的测量及整理，联系课堂讲课中有关压缩机的实际工作循环、功率、效率及生产能力等章节，对压缩机的基本性能有进一步的体会。
3. 通过实验中测绘示功图、计算示功图面积、测转速等，初步掌握各种传感器、变频器及转速表等的用法。
4. 通过实验中压缩机各个信号的观测，对计算机采集和处理信号有一个初步的认识。
二、 实验设备装置及流程
本实验所用的压缩机是一台单级单列双作用卧式活塞式压缩机。
电动机通过皮带将动力输送到飞轮，飞轮的中心是曲轴，通过曲柄连杆机构将旋转运动转换成往复直线运动。
曲轴箱的润滑是采用“飞溅润滑”法，即靠曲柄连杆机构在润滑油中浸击而溅到各个需要润滑的摩擦面，而汽缸中的润滑是靠油杯滴漏法加入润滑油，因为是双作用压缩机，汽缸有两个吸气阀，在吸气过程中，外界气体由一根两侧公用的吸气管吸入，通过汽缸的进气阀进入汽缸。
同样在排气过程中，气体经汽缸的两个公共的排气阀，通过排气管而进到缓冲罐 (又称储气罐 )，缓冲罐顶上安装有压力表，由此可显示压缩机排气压力。
在压缩机的一侧安装有一个由飞轮带动的齿轮，由此可以测出活塞的行程及止点位置。
低压箱与缓冲罐连接，在低压箱的前端装有喷嘴，在喷嘴前有一个测温点和测压点。
我们通过测定喷嘴前温度、喷嘴前后压差、大气压强、排气压力、吸入气体温度及喷嘴直径等可计算出压缩机的排气量。
三、 实验原理及计算
1. P -- V 示功图的测绘及压缩机循环指示功的计算
示功图的测绘是由计算机及其测量系统完成的。
压缩机一侧的测量专用齿轮由飞轮带动，并与飞轮同步转动，齿轮上均布有 72个齿，齿旁装有传感器 1，当齿轮运转时，传感器 1会产生一系列脉冲信号。
为了测量活塞的止点位置，在齿轮侧面还贴有一金属小块，并装有相应的脉冲传感器 2，当该金属小块通过传感器 2时，产生一脉冲信号，此时活塞恰好处于外止点位置，即曲柄转角0=α。
此后曲柄每转过o
5，传感器 1都会出现一个脉冲信号，只要测量该脉冲信号，就可知道曲柄的瞬态位置α，由此可根据下式测量计算出活塞的瞬态位置x ：
x r l =-+--(cos )(sin )11122αλα λ=r/l
计算机在测得传感器1产生的每一个脉冲信号后，马上去读取压力传感器的数值，然后等待下一个脉冲信号，如此重复 72次，可得一系列相对应的α和P 值 (或 x 和 P 值)，将这些点按一定比例绘制成曲线图，横坐标为活塞行程x （cm ），纵坐标为压力P （105Pa ），这就是 P -- V 示功图。
若∆x 为曲轴转动o 5而引起的活塞的位移，活塞面积F m 2，则单作用汽缸指示功的计算式如下： ∑=∆⋅⋅=72
1j j i x F P L (105Pa*cm*m 2)
双作用气缸的指示功率则为21L L +（注意双侧活塞面积不一样）。
最后可计算出单位时间活塞所作的功 --- 指示功率 (示功功率) i N ，式中n 为转速（r/min ）：
60
100⨯=
Ln N i （W ）
2. 排气量的计算
10028/1053.1128T P H T D C V a d ⋅⋅⋅⨯=- min)/(3m
式中：d V 为排气量，C 是喷嘴系数，可先查喷嘴性线表，再根据喷嘴性线及喷嘴直径在喷嘴系数表上查得。
Da 为喷嘴直径（mm ），H 是喷嘴前后压差(O mmH 2)，由墙上U 形管读出，P 0是大气压强
(2/cm kg )，0T 为吸入气体的绝对温度( K)，即室温，1T 为喷嘴前的绝对温度( K)。
3. 等温指示效率的计算（注意下式中各参数单位为SI 制，即P ：Pa ；V ：s m /3；P 2为绝对压力，P 0为大气压）
等温理论功率is N ：0
20ln
P P V P N d is ⋅⋅⋅= （W ） 等温指示效率η ：i is is i N N /=-η
4. 绝热指示效率的计算
绝热理论功率ad N ：]1)[(11020--⋅⋅⋅=-κκκκP P V P N d ad
(W) 式中： 空气绝热指数 κ =1.4。
绝热指示效率η ： i ad ad i N N /=-η
5. 转速测量
连续监测止点传感器信号，当测到一个脉冲信号时，计算机打开计时器开始计时，然后继续监测该信号，直至测到规定数量的脉冲信号后，关闭计时器 ，由此得出压缩机转速。
压缩机转速也可由转速表测得。
四、 实验前的准备及实验要求
1. 认真预习实验讲义，复习课堂讲过的有关内容，并列出实验中要测的项目。
2. 认真观察实验用压缩机主要零部件结构、润滑、冷却装置及控制缓冲罐压强的方法。
3. 了解脉冲和压力传感器的使用和测量方法以及计算机采样原理。
观察各路信号的实际波形。
4． 当缓冲罐中压强稳定在要求的数值，测绘示功图： 由计算机控制读取活塞处于不同位置时汽缸内
的瞬时压力，根据计算机给出的数据，在方格纸上绘出示功图，同时记下计算机给出的单位活塞面积所作的功f （即示功图面积)。
有兴趣者请考虑自行计算示功图面积。
5． 测绘示功图的同时，读取排气压强、喷嘴前后压差、温度等数据并测定压缩机转速。
6． 改变压缩机的转速，阀门开度不变，测一组数据；然后调节阀门开度，使排气压力与变转速前一
样，再测一组数据。
共三组数据。
7． 计算压缩机的实际循环功 ---指示功、等温指示效率和绝热指示效率，并作实验讨论。
五、 实验的一些基本参数和有关仪器
汽缸的直径 D=100mm 活塞杆直径 d=22mm 活塞的行程 S=100mm 曲柄半径 r=50mm 连杆长度 l =195mm 喷嘴的直径 Da=9.52mm
实验的有关仪器： 转速表，大气压强计，U 形管差压计，温度计，脉冲传感器和压力传感器，变频器、A/D 转换板，计算机。
六、 问题：
1． 用计算机采集、处理各种信号时，应注意哪些问题？
2． 在现有的实验条件下，若要求调节气量，而保持压力不变，可采取的方法。
3． 设计排气量和排气压力调节的控制方法，并进行相关的实验和分析。