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。另外在压气机飞轮上安装感应头，用接近开关产生曲轴转角所对应的活塞下止点的脉冲信号；下止点两次脉冲信号用来控制数据采集的始末，以达到压力和活塞位置两信号的同步。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。

图1.系统简图

图2 系统总貌

实验采用的压气机型号为Z-0.036/7，气缸直径D=5.1cm，活塞行程L=3.8cm，综合余隙距离Xc=0.25cm，转速n=1220r/min；电机参数：额定功率0.75kW，额定电压220V，额定电流6.1A，转速2880r/min；保险丝管：10A

四、实验步骤

1．连线：

将传感器安装在压气机上，并按图1连接线路，将压气机上的工作开关上拉（见图2所示），使其处于ON状态；

2．新建实验：

(1) 打开计算机进入Windows系统，运行“压气机.E XE”文件，进入软件主界面；

(2) 点击菜单栏的“系统”项，选择“新建实验”或工具栏的“新建”按钮，弹出新建实验面板如图3所示，填写“实验人员”与“指导老师”后，创建实验；

图3 新建实验

3．实验设定：

(1) 新建实验后，点击“压气机开关”开启压气机，调节压气机的排气口处的阀门，使压力表显示值稳定在0~4bar之间的某一个值上；

注意：在开始实验数据采集之前，要先确定压气机已经开启，实验时不可将阀门关死！

(2) 在菜单栏中选择“设置”选项，进行串口通讯的设置，包括P-α采样时间间隔设定，P-V图绘图时间和实验标定如图4所示。

图4 实验标定

注意：设置P-α采样时间间隔，但不能少于3s。

(3) 实验标定：在设置选项里选择“实验标定”，输入密码86919133 进行压力标定，如图5所示。

图5 实验标定

按采集按钮获取当前压力值，点确定按钮标定，点取消按钮则取消标定操作

4．实验数据采集

(1) 点击“开始”按钮，开始对气缸内压力数据采集；

(2) 采样后的压力数据以P-α图的形式显示，并以设定好的采样周期对压气机数据进行采集，显示。点击工具栏中“停止”按钮，P-α图显示如图6所示：

图6.采集界面与P-a图

在该界面的右侧，压气机的耗功，耗功率，转速，容积效率等参数自动计算出来，点击停止按钮，则在停止采集的同时自动关闭压气机。

(3) 点击菜单栏中的“数据”，选择“绘制P-V图”按钮或工具栏中的“P-V图”按钮

，界面切换到了多变指数计算界面和P-V图，即封闭示功图，如图7所示；

图7 P-V图

(4) 点击“打印P-V图”按钮弹出打印预览界面，“保存”按钮与“打印”按钮可以分别对此次的P-V图进行相应的保存，打印操作。存盘后的文件可供随时调用显示;

(5) P-V图显示后，点击以计算多边压缩指数，移动左边的P-V图上的绿色和紫色的两条直线，选取适当的两点压力后，点击“计算”按钮，多变压缩指数的计算界面如图8所示：

图8 多变压缩指数计算界面

5．调节排气控制阀门开度，重复上述步骤，测试不同工况下的性能参数，并绘制示功图。

6．数据查询：

点击工具栏中的“查询”按钮，可对以往实验纪录进行数据显示，曲线显示，

界面如图9所示：

(1) 根据要求进行数据检索，如：按实验编号检索，在检索词中写入要检索的编号。

选择好时间后点击查询后，右侧窗口将显示要求的数据。

(2) 显示数据，即显示检索到的表格的具体数据如图10；

图10 角度、压力数据表

(3) 在曲线显示窗，可以进行多变指数和其它性能指数的查询。并可打印数据曲线。

(4) 删除数据：可删除不需要的实验纪录数据。

(5) 数据导出：可以导出数据到excel表格。只要在历史查询窗右侧栏中，在实验编号列选种某编号，然后单击右健，则会显示数据导出选项。

五、参数计算方法

首先得到压气机工作工程的封闭示功图，即P-V图，如图11所示，参数可由下面的公式计算得到：

图11 封闭示功图

1．耗功

压气机的耗功W c 是压气机在一个工作过程中消耗的功，其值对应于封闭示功图上工作过程线cdijc 所包围的面积，即：

52110?=?=S K K Rdv W c （J ） （1）

其中：S ——封闭示功图上工作过程线cdijc 所围的面积(m 2)，可用面积仪测出其值；

K 1 ——单位长度代表的容积(m 3/m)，即 K 1= (π/4)D 2L /gb ；

D =0.051气缸直径（m ）；L =0.038活塞行程(m)； gb ——对应于活塞行程的线段长度(m)；

K 2 ——单位长度代表的压力(bar/m)，即 K 2= P 2 /fe ； P 2 ——压气机排气的表压力(bar), 即P 2 = P d －P 0 ； fe ——表压力P 2在纵坐标轴上对应的高度(m)。 2．耗功率

压气机的耗功率P 是单位时间内压气机所消耗的功，即：

/60c P NW = (W ) (2)

其中：N ——电动机转速（r/min ）,对于本实验台，P <750W 。

耗功率P 的理论值计算式为

)1(1

10

--=

-m

m V m m

P p π

(W) (3)

其中：m ——多变压缩指数

P 0——压气机吸气压力（N/m 2）； V ——压气机的排气量（m 3/s ）； π——增压比。 3. 多变压缩指数

压气机的实际压缩过程将介于定温压缩过程与定熵压缩过程之间，即多变压缩指数m 的范围为1

阴影面积②

阴影面积①

=

=

w

m w

t

(4)

对于本实验台，1.0

由容积效率的定义得：

v η=

有效吸收容积

活塞位移容积

(5)

实际上，在封闭示功图上，对应于有效吸气过程的线段hb 长度与对应于活塞行程的线段gb 长度之比等于容积效率，即：

v hb

gb

η=

(6) 容积效率ηv 的理论值计算式为

)1(11--=n

h

c

v

v

v

πη (7)

对于本实验台，余隙容积比V c /V h = 4.76% , 其中，V c = (π/4) D 2X c 是余隙容积,

V h = (π/4)D 2 L 是活塞位移容积,

X c ——余隙高度， L —— 活塞行程。 六、数据记录与分析

七、思考题

1．说明示功图上活塞式压气机的工作过程，并与理想压气机P-V图比较有何区别，为什么？

2．本实验中测量的压气机的几个参数反映的是压气机哪些方面的性能？从此次实验来看，这台压气机工作是否正常？可否提出改进方法。

3．如果手工计算应如何计算这几个参数？

压缩机性能实验报告

.. 压缩机性能实验报告 实验小组： 小组成员：0

实验时间： 一、实验目的 1.了解制冷循环系统的组成及压缩机在制冷系统中的重要作用 2. 测定制冷压缩机的性能 3.分析影响制冷压缩机性能的因素 二、实验装置 实验台由封闭式压缩机、冷凝器、蒸发器、储液罐、节流阀、电加热器、冷水泵、热水泵、冷水流量计、热水流量计、排气压力表、吸气压力表、测温显示仪表、测温热电偶等组成小型制冷系统（如下图所示）。 三、实验步骤 1. 将水箱中注满水，接通电源后，开启冷水泵和热水泵，并调整其流量； 2. 打开吸、排气阀、储液罐阀门，启动压缩机，开节流阀，右旋调温旋钮，调整电压使蒸发器进口水温稳定在某一温度值，作为一个实验工况点； 3.当各点温度趋于稳定时，依次按下测温表测温按键，观测各点温度值； 4.将数据进行记录，该工况点实验结束。 5.改变热水箱加热电压，使热水温度上升，稳定后再对温度、电流、电压等数据进行记录，一般可作3个工况点结束； 6.实验完成后，停止电热水箱加热，关闭吸气阀门，等压力继电器动作，压缩机自停，关闭压缩机开关，关闭节流阀，关排气阀，继续让水泵循环5分钟后断电，系统停止工作。 四、实验数据 1. 压缩机制冷量： ' 171112"" 161()i i v Q GC t t i i v -=-- (1) 式中：G — 载冷剂（水）的流量(kg/s)； C — 载冷剂（水）的比热(kJ/kg)； t1、t2 — 载冷剂（水）的进出蒸发器的温差(℃)； i1 — 在压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)； i7 — 在压缩机规定过热温度下，节流阀后液体制剂的比焓(kJ/kg)； i1″— 在实验条件下，离开蒸发器制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)； i6″— 在实验条件下，节流阀前液体制冷剂的比焓(kJ/kg)； v1 — 压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比容(m 3/kg)； v1′— 压缩机实际吸气温度、压力下制冷剂蒸汽的比容(m 3/kg)。 2.压缩机轴功率： i N W η=? (2) 式中：W —压缩机配用电动机输入功率(kW)； i η—压缩机电动机效率，一般取0.8～0.9。 3.制冷系数： 0Q N ε= (3) 4.热平衡误差： 011 () Q Q N Q --Λ= (4) 式中： Q1 —冷凝器换热量(kW)

YUYJD55制冷压缩机性能测试实训装置

YUY-JD55制冷压缩机性能测试实训装置 实 验 指 书 导 上海育仰科教设备有限公司

一、实验目的 1、了解压缩机性能测定的原理及方法； 2、了解压缩式制冷的循环流程及各组成设备； 3、测定蒸气压缩式制冷循环的性能； 4、理解与认识回热循环； 5、比较单级压缩制冷机在实际循环中有回热与无回热性能上的差异； 6、熟悉实验装置的有关仪器、仪表，掌握其操作方法。 二、实验原理 1、单级压缩制冷机的理论循环 图1显示了压力－比焓图上单级蒸气压缩制冷机的理论循环。压缩机吸入的是以点1表示的饱和蒸气，1－2表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程；2－3表示制冷剂在冷凝器中的等压放热过程，在冷却过程22'-中制冷剂与环境介质有温差，放出过热热量，在冷凝过程32'-'中制冷剂与环境介质无温差，放出比潜热，在冷却和冷凝过程中制冷剂的压力保持不变，且等于冷凝温度T K 下的饱和蒸气压力P K ；（33-'）是液态再冷却放出的热量；3－4表示节流过程，制冷剂在节流过程中压力和温度都降低，且焓值保持不变，进入两相区；4－1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，制冷剂在温度T 0、饱和压力P 0保持不变的情况下蒸发，而被冷却物体或载冷剂的温度得以降低。 图 1

2、有回热的单级蒸气压缩制冷理论循环 为了使膨胀阀前液态制冷剂的温度降得更低（即增加再冷度），以便进一步减少节流损失，同时又能保证压缩机吸入具有一定过热度的蒸气，可以采用蒸气回热循环。 图3示为来自蒸发器的低温气态制冷剂1，在进入压缩机前先经过一个热交换器——回热器。在回热器中低温蒸气与来自冷凝器的饱和液体3进行热交换，低温蒸气1定压过热到状态1'，而温度较高的液体3被定压再冷却到状态3'，回热循环1'—2'—3—3'—4'—1—1'中，3—3'为液体的再冷却过程，过热后的蒸气温度称为过热温度，过热温度与蒸发温度之差称为过热度。 根据稳定流动连续定理，流经回热器的液态制冷剂和气态制冷剂的质量流量相等。因此，在对外无热损失情况下，每公斤液态制冷剂放出的热量应等于每公斤气态制冷剂吸收的热量。也就是说，单位质量制冷剂再冷却所增加的制冷能力△q0（面积b'4'4bb'）等于单位质量气体制冷剂所吸收的热量△q（面积a11'a'a）。由于有了回热器，虽然单位质量制冷能力有所增加，但是，压缩机的耗功量也增加了△w0（面积11'2'21）。因此，回热式蒸气压缩制冷循环的理论制冷系数有可能提高，也有可能降低，应具体分析。 图3 采用回热器的优点： （1）对于一个给定的制冷量，制冷剂流量减少。 （2）在液体管路上气化的可能性减少（特别是在管路较长的情况下）。 （3）在压缩机的吸气管道上，可减少吸入外界热量。 （4）在压缩机吸气口消除液滴，防止失压缩。

制冷压缩机性能实验指导书

制冷装置与系统 制冷压缩机性能实验指导书 一、实验目的： 1、通过本实验，熟悉和了解制冷压缩机的测试工况和测试方法，增强对制冷压缩机的认识； 2、学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握制冷压缩机性能的热力计算； 3、熟悉对制冷压缩机性能实验系统软件的操作。 二、实验装置： 测定压缩机制冷系统制冷量的实验台，如图1所示，由电量热器、制冷系统、水系统三部分组成。 图1 测定压缩机制冷系统制冷量的实验台

图2 电量热器原理图 电量热器法是间接测量压缩机制冷量的一种装置。它的基本原理是利用电量热器发出的热量来抵消压缩机的制冷量，从而达到平衡。电量热器是一个密闭容器，如图2所示。电量热器的顶部装有蒸发器盘管，底部装有电加热器，浸没于一种容易挥发的第二制冷剂（常用的R11、R12 ，该装置采用R11）中，实验时，接通电加热器，加热第二制冷剂，使之蒸发。第二制冷剂饱和蒸气在顶部蒸发盘管被冷凝，又重新回到底部，而蒸发盘管中的低压液态制冷剂被第二制冷剂蒸气加热而汽化，返回制冷压缩机。实验仪器在实验工况下达到稳定运行时，供给电加热器的电功率正好抵消制冷量，从而使第二制冷剂的压力保持不变。 为了控制第二制冷剂的液面，在电量热器的中间部位装有观察玻璃孔。电量热器上装有压力控制器，它与电加热器的控制电路相连接，防止压缩机停机后加热器继续加热，使量热器内压力升高到危险程度。 三、实验原理 （1）压缩机制冷量 P Q =0×57/7/2 i i i i -- ×/1 1νν (W ) （1） 式中 p — 供给电量热器的功率，W; 2/i — 在规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的焓值，kJ / kg ； /7i —在规定过冷温度下、节流阀前液体制冷剂的焓值， kJ / kg ； 7i —在实验条件下，离开蒸发器的制冷剂蒸气的焓值，kJ / kg ； 5i —在实验条件下，节流阀前液态制冷剂的焓值，kJ / kg ； 1ν —在压缩机实际吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的比容，m 3/ kg ； /1ν—在压缩机规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸气的比容，m 3 / kg 。 （2）冷凝器的热负荷计算

SG-ZL81制冷压缩机性能测试实训装置

SG-ZL81制冷压缩机性能测试实训装置 "SG-ZL81制冷压缩机性能测试实训装置"采用蒸汽压缩式制冷循环系统，配备全封闭式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器等制冷系统真实部件，并设有智能温度调节仪、流量计、压力表、电压表、电流表等测量仪表。不但能开设制冷压缩机性能参数的测定实训，还能进行制冷循环基本原理的演示实训。适用于职业院校制冷专业相关课程的教学实训。 一、装置特点 1.本实训装置按照国际标准GB/T 5773-2004容积式制冷压缩机性能实训方法建立，以"蒸发器液体载冷剂循环法"为主要测量，以"水冷冷凝器量热器法"作为辅助测量

2.采用1匹制冷机组，冷凝器和蒸发器均为壳管式水换热器，系统结构紧凑、布局合理，造型美观大方 3.设有电压型漏电保护、电流型漏电保护、过流保护、过载保护、接地保护，可对人身及设备进行有效保护 二、技术性能 1.输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz 2.工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m 3.装置容量：＜2.5kVA 4.制冷剂：R22 5.制冷量：1.3kW 6.重量：100kg 7.外形尺寸：120cm×60cm×142cm 三、基本配置及功能 1.控制屏 采用双层亚光密纹喷塑结构，造型新颖。最上层布置制冷系统，可直观展示制冷系统结构；正面设有电源控制及测量仪表功能板。底部装有四个带刹车的万向轮，便于移动和固定。 2.交流控制单元 单相三线220V交流电源供电，经漏电流保护器控制总电源，动作电流30mA 3.制冷系统 1匹全封闭压缩机、卧式壳管式冷凝器、视液镜、干燥过滤器、手动节流阀、储液器和干式蒸发器 4.循环水系统 （1）水泵2只 主要技术参数为： 额定功率：95W 额定扬程：6m 额定流量：1.08立方米/小时 （2）水箱2只 采用不锈钢材料制成，分别为冷凝器循环水箱和蒸发器循环水箱 （3）加热器1只（功率1000W） 输出功率可通过电位器进行调节，用于加热蒸发器循环水 5.测量仪表 （1）功率表2只（精度0.5级） 分别测量加热功率和压缩机功率。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率及负载的性质；并可以贮存、查询15组功率和功率因数的测试数据 （2）数显温度表1只（精度0.5级）

空压机的性能检测

1空压机的概述 1.1 NPT5 空压机的组成结构和工作原理 (1)组成结构 NPT5空气压缩机是一种常用的空气压缩机，目前为止，它也是机车中使用最多的一种空气压缩机。当环境温度小于30 0C时，它能够连续稳定运转。前面也介绍了，它主要用于铁路机车的制动系统，还包括其它的气源部件，如鸣笛等。NPT5是三缸，立式，风冷，两级压缩的活塞式空气压缩机。其结构图如图1所示。 图1空压机的结构图 NPT5主要由运动部件，空气压缩系统，润滑系统和冷却系统组成，下面分别对各个部分作简单的介绍。 1)运动部件 曲轴是空压缩机中很重要的一个部件。原动机经由曲轴带动，使电机的旋转运动转换成活塞的上下来回运动。在曲轴的一端装有油泵的联轴器带动油泵旋转。连杆是受力部件。活塞环是个密封部件，主要负责布油和导热。 2)空气压缩系统 曲轴由原动机带动作规律的旋转，通过连杆使活塞作规律的往复运动。在活塞不断运动的过程中，气缸内工作容积也在随之不断变化。因为气阀的原因，空气也会按照一定规律在运动，从而形成对空气的压缩作用。 3)润滑系统 对于空压机的运行，润滑系统是一个必不可少也非常关键的系统分。NPT5空压机主要是采用压力润滑的解决办法。 4)冷却系统 压缩机的冷却系统是非常有必要的，不然超过了它的运行温度，会导致空压机不能正常的工作。空压机的冷去系统主要包括对压缩空气的冷却和受热机件的冷却。本压缩机采用了强迫通风的冷却装置，结构很简单，主要部件为风扇和冷却器。 ( 2) NPT5空压机的工作原理 电动机通过联轴器将动力输入，然后带动空压机的曲轴按指定的方向作旋转运动。由于

连杆的作用，然后带动装在连杆小端的活塞在气缸内做活塞运动。在活塞的不停运动中，活塞的顶部与气缸之间形成进气和排气的空气压缩过程。气阀的工作原理如图2所示。 图2气阀的工作原理 1.2 NPT5 空压机的主要参数 表1为NPT5 的主要参数 表1 NPT5 的主要参数

压气机性能实验报告

天津市高等教育自学考试 模具设计与制造专业 热工基础与应用 综合实验报告 （一）压气机性能实验 主考院校: 专业名称： 专业代码： 学生姓名： 准考证号：

一、活塞式压气机概述 1.活塞式压气机结构及工作原理 （1）活塞式压气机结构 压气机在现代工业以及现代人的生活中被越来越多的广泛应用，不论是汽车上的涡轮增压系统还是航空航天发动机中的涡喷应用，随着技术的不断革新，其结构、性能也在不断的优化、提高。本实验旨在通过对简单形式的压气机，进行结构、工作原理以及性能的实验，以达到验证并深刻理解、掌握热工学课程中所学得的知识并应用于实际生产实践中。 本次实验所用压气机为“活塞式压气机”，现就其结构及特点作简要说明。 活塞式压气机是通用的机械设备之一，是一种将机械能转化为气体势能的机械。 图1.1 活塞式压气机机构简图 图1-2 三维仿真示意图

（2）活塞式压气机工作原理： 电机通过皮带带动曲柄转动，由连杆推动活塞作往复移动，压缩汽缸内的空气达到需要的压力。曲柄旋转一周，活塞往复移动一次，压气机的工作过程分为吸气、压缩、排气三步。 具体为：在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力pa ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输出空气管道内压力p后，排气阀打开。压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。 这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸人的空气量，降低了效率，增加了压缩功。且由于剩余容积的存在，当压缩比增大时，温度急剧升高。特别的是，单级活塞式空压机，常用于需要 0 . 3 — 0 . 7MPa 压力范围的系统。压力超过 0 . 6MPa ，各项性能指标将急剧下降。故当输出压力较高时，应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。 活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中，卸荷式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。这种空转状态称为卸荷运转。而压力开关式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机自动停止运转。 二、实验内容 1.实验目的 （1）压气机的压缩指数和容积效率等都是衡量其性能先进与否的重要参数。本实验是利用微机对压气机的有关性能参数进行实时动态采集，经计算处理、得到展开的和封闭的示功图。从而获得压气机的平均压缩指数、容积效率、指示功、指示功率等性能参数。 （2）掌握指示功、压缩指数和容积效率的基本测试方法。 （3）对使用电脑采集、处理数据的全过程和方法有所了解。 2.实验装置及测量系统 本实验仪器装置主要由：压气机、电动机及测试系统所组成。 测试系统包括：压力传感器、动态应变仪、放大器、计算机及打印机， 压气机型号：Z—0.03/7 汽缸直径：D=50mm 活塞行程: L=20mm 连杆长度：H=70mm，转速：n=1400转/分

往复活塞式压缩机性能测定实验汇总

一、目的要求 1．了解往复活塞式压缩机的结构特点； 2．了解温度、压差等参数的测定方法，计算机数据采集与处理；3．掌握压缩机排气量的测定原理及方法； 4．掌握压缩机示功图的测试原理、测量方法和测量过程； 5．了解脉冲计数法测量转速的方法； 6．掌握测试过程中，计算机的使用和测量。 单作用压缩机工作原理图

二、实验仪器、设备、工具和材料

往复活塞式压缩机性能测定实验验装置简图 1－消音器2－喷嘴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18－冷却水排空阀19－进水阀20－排水管 注：图中虚线为信号传输线 三、实验原理和设计要求 活塞式压缩机原理示意简图 1．活塞压缩机排气量的测定实验的实验原理

用喷嘴法测量活塞式压缩机的排气量是目前广泛采用的一种方法。它是利用流体流经排气管道的喷嘴时，在喷嘴出口处形成局部收缩，从而使流速增加，经压力降低，并在喷嘴的前后产生压力差，流体的流量越大，在喷嘴前后产生的压力差就越大，两者具有一定的关系。因此测出喷嘴前后的压力差值，就可以间接地测量气体的流量。排气量的计算公式如下： 式中： q V：压缩机的排气量，m3／min， C：喷嘴系数，根据喷嘴前后的压力差，喷嘴前气体的绝对温度，在喷嘴系数表中查取，见本实验教材； D：喷嘴直径，D=19.05mm： H：喷嘴前后的压力差，mmH20； p0：吸入气体的绝对压力，Pa； T0：压缩机吸入气体的绝对温度，K； T1：压缩机排出气体的绝对温度，K。 通过测量装置，计算机采集吸入气体温度T0、排出气体温度T1、喷嘴压差H，并由计算机已存储的喷嘴系数表，计算出喷嘴系数，用上述公式计算出排气量q V。 2．传感器的布置和安装 排气量的测试需要测量出喷嘴前后的压力差、环境温度、排气温度三个参数，因此需要安装测量这三个参数的传感器。它们的布置如图1－2所示。

实验实训12 空调压缩机的性能测试实验

实验实训12 空调压缩机的性能测试实验 一、测试原理 压缩机制冷量定义为试验直接测得的流经压缩机的制冷剂流量乘以压缩机吸气口的制冷剂气体比焓与排气口压力对应的膨胀阀前制冷剂液体比焓的差值。本压缩机性能测试系统采用第二制冷剂量热器法对压缩机的制冷量进行测试，其构造为蒸发器盘管悬置在一压力容器上部，下面是第二制冷剂液体，电加热器安装在第二制冷剂液面下，用电加热量平衡压缩机制冷量，用电加热量去计算出流经压缩机的流量。 二、设备概述 本测试系统由水冷冷凝器、储液器、膨胀阀、过冷器、量热器（第二制冷为环保制冷剂R123）、控制系统、测量系统。 1. 控制系统需控制五个参数，分别为压缩机吸气温度、压缩机吸气压力、过冷温度、压缩 2. 测量系统由五个压力变送器、四支PT100铂电阻及数据记录仪DA100及测试程序组成，各传感器及DA100配置如下表： 三、测试软件使用说明 压缩机测试平台软件是整个测试平台的终端软件，用来采集、处理、保存测试数据，以及

生成测试报告。 1．界面功能介绍 整个界面可以分为菜单、状态栏、调节器控制显示、实时数据图形显示、计算数据显示、功能选择按钮、页面显示选择和通讯状态指示栏，共8个部分。 菜单包括所有功能选择按钮的功能，同时包括高级控制功能和不常使用的功能； 状态栏用来指示当前系统的工作状态，用于提示； 调节器控制显示用于显示调节器当前的工作状态，和设定调节器的输出值； 实时数据图形显示用来显示实时数据和整个过程的数据变化状况； 计算数据显示用来显示瞬态计算数据； 功能选择按钮用来选择不通的功能，控制测试平台的工作以及查看设定相关数据； 页面显示用来选择实时数据的显示方式； 通讯状态指示栏用来显示上位机(PC)和下位机(数据采集仪DA100、调节器UT350、可编程控制器PLC、压缩机电量采集仪8902F、量热器电量采集仪8905F)的通讯状态； 2．菜单 菜单包括系统、系统设置、数据处理和帮助四个一级菜单，每个菜单都有相应的子菜单。 2.1 系统菜单 系统菜单主要用于管理系统用户和控制测试开始、停止和退出，如下图所示： 高级用户登陆用于系统权限管理，高级用户登陆后可以使用用 户管理、硬件配置等高级功能。如右图所示，在未登陆前，用户 无权限进行用户管理，同时也无权限对硬件进行配置(系统设置菜 单内容)，快捷键(Ctrl+L)。 用户管理用来管理使用该平台用户的权限，快捷键(Ctrl+M)。 注销用户用来退出当前使用者的权限设置功能。 开始测试用来启动、停止测试功能，和开始测试按钮具有完全相同的功能，快捷键(Ctrl+R)。退出菜单用来退出整个测试平台，快捷键(Ctrl+Q)。 2.2 系统配置菜单 注：本菜单只有在设备更换或测量不正常时使用，在设备正常使用时切无操作，不然可能会引起错误。 系统设置菜单包括工况设置、铭牌设置和硬件初始化设置(权限设置，有效登陆后激活)。 工况设定(Ctrl+T)用来设定工况控制的目 标值，自动更新调节器的设定值，和按钮工 况设定功能完全相同； 铭牌设定(Ctrl+N)用来设置压缩机铭牌，和 铭牌设定按钮功能完全相同； 硬件初始化菜单在测试进行过程中无效； 通讯端口配置(Ctrl+O)用来设置下位机设 备的通信端口； 冷凝温度(排气压力)调节器初始化、蒸发温 度(吸气压力)调节器初始化、过冷温度调节器初始化、吸气温度调节器初始化、环境温度调节器分别用来初始化相应的调节器； 电量表8902F初始化用来初始化压缩机电量采集仪； 电量表8905F初始化用来初始化量热器电量采集仪； 数据采集仪初始化用来初始化DA100数据采集仪，并恢复数据采集输入类型为系统默认值；

汽车空调压缩机性能测试台

汽车空调压缩机性能测试台 林穗斌（广州电器科学研究所，广州市 5l0300） l 前言 衡量汽车空调压缩机性能的好坏，检验产品性能是否达到设计要求，汽车空调系统与压缩机的匹配，都必须准确知道压缩机的性能参数，即压缩机的制冷量、输入功率、COP 值和不同转速下其性能参数的变化。为满足产品检测的需要，我们研制出汽车空调压缩机性能测试台。 2 基本结构及工作原理 图l 结构框图 该测试台由动力系统、制冷系统、电气测 控系统、数据采集处理及计算机系统组成。 如图l 所示。2.l 动力系统 该测试台适用于依靠汽车发动机提供动力的非独立式汽车空调压缩机，与其它制冷压缩机不同之处在于它必须依靠外加动力来带动压缩机工作，在测试台中必须具备一套动力装置带动压缩机工作。动力系统由电动机、变频调速器、转矩测试仪组成。电动机提供压缩机所需要的动力，通过离合器带动压缩机工作，变频调速器通过调频来实现对电动机线性调速，从而改变压缩机的旋转速度，以适应检测不同转速下压缩机的性能参数的目的。通过转矩测试仪测量电动机的扭矩和转速，从而求出压缩机的输入功率。 ?2l ?200l 年第l 期 《电机电器技术》# ######################################################?测试技术?

2.2 制冷系统 本测试台采用第二制冷剂电量热器法作为主测，其原理是利用量热器内充注的与被测压缩机制冷系统相隔离的第二制冷剂作为热交换介质，将制冷系统产生的冷量与电加热器产生的热量相互交换，达到平衡时，通过测量加热电量而得出制冷量的一种间接试验方法；同时采用液体质量流量计法作为辅测，其原理是通过测量制冷系统单位时间内所流过的液态制冷剂的质量，计算出它在规定工况条件下转换成气态所必须吸收的热量，即制冷量。计算公式如下： O 0= l 3.6m f （1gl -1fl ）V l /V gl O 0———制冷量；W m f ———制冷剂质量流量；kg /11gl — ——规定工况下压缩机吸入的制冷剂气体比焓；kJ /kg 1fl ———规定工况下对应于排气压力的膨胀阀前制冷剂液体比焓；kJ /kg V l ———压缩机吸气口制冷剂气体实际比容；m 3/kg V gl ———规定工况下压缩机吸入的制冷剂气体比容；m 3/kg 单级蒸气压缩式制冷循环的压焓图如图2所示。本测试台的制冷系统图如图3 所示。 图2 制冷循环压焓图 图3制冷系统图 压缩机吸入蒸发器内产生的过热低温低压制冷蒸气（l ’），经被测压缩机压缩成高温高压蒸汽排入冷凝器（l ’-2’ ），被冷却介质等压冷却，放出热量，凝结成液态（2’-3） ，液态制冷剂经过冷器进一步冷却成过冷液体（3-3’ ），高压制冷剂液体流过流量计后，经过? 3l ??测试技术?《电机电器技术》200l 年第l ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!期

Ⅱ型压缩机性能测定实验指导书

活塞式压缩机性能测定 实验指导书 V3.0 北京化工大学

活塞式压缩机性能测定实验 一、实验目的 1.活塞式压缩机性能曲线测试 压力比—排气量曲线（ε— Q ） 压力比—轴功率曲线（ε— Ne ） 压力比—效率曲线（ε—η） 2.活塞式压缩机闭式示功图 3.实验数据、实验曲线的显示存储和打印。 二、实验设备 1．实验装置如图1所示。 2．压缩机性能参数： 1）型号：TA-80型一级三缸风冷移动式空气压缩机； 2) 气缸直径：D=80毫米×3个 3) 活塞行程：S=60毫米 =0.5立方米／分(额定工况下) 4) 排气量：Q 5) 轴功率：Nz<4千瓦(额定工况下) 6) 回转速：n=875 rpm =0.8 Mpa(表) 7) 额定排气压力：P 2 3．三相交流异步电动机型号：Y112M-2FSY 1) 额定功率 4 kW 2) 转速 875 rpm 3) 额定电压 V=380V 4) 额定电流 I=8.2A 5) 频率 50Hz 6) 电机效率η=0.882 7) 功率因数 cosφ=0.88 =97％ 8) 皮带传动效率η C 4．辅助装置 1) 控制箱和操作台 2) 储罐：容积V=0.17米3；直径D=400毫米长度L=1.7米 3) 低压箱及喷嘴喷嘴直径d=9.52 mm 4) 导管及调节阀 5．主要测量仪器及仪表 1）喷嘴流量测量装置

2）差压变送器 3）压力变送器 4）温度变送器 5）磁电式齿轮转速传感器 图1 空气压缩机性能实验装置简图 1．喷嘴 2．差压变送器 3．温度变送器 4．出口调节阀 5．压力变送器 6．压力变送器 7．气缸 8．电动机 9.电气控制箱 10.储气罐 三、实验步骤 1．方法：本实验用调节压缩机储罐出口调节阀来改变压力比ε大小，以得到不同的排气量、功率、效率； 根据GB3853-83《一般用容积式空气压缩机性能试验方法》标准规定，采用喷嘴测量压缩机的排气流量，标准喷嘴系数为C。 2．步骤： 1) 启动测量装置：启动计算机，运行“压缩机试验”程序，点击“试验”按钮进入试验条件输入画面，输入实验条件。点击“确认”按钮进入试验画面； 2) 压缩机启动：a．盘车——用手转动皮带轮一周以上；b．将储气罐出口调节阀完全打开；c．转动压缩机控制箱旋钮——启动压缩机； 3）点击“清空数据”按钮， 4）调储气罐出口调节阀，改变排气压力（间隔0.05Mpa），等试验系统稳定后，记录各项数据。（运转中，如发现有不正常现象应及时停车）； 5）停车：转动压缩机控制箱旋钮——关闭压缩机（注意：此时不得转动储气罐出口调节阀）。 四、压缩机参数计算 1．实测排气量计算

活塞式压缩机性能测定.

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，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PCL －818L 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 ()???? ??? ????? ??α--+α-=2 2sin )L r (11r L cos 1r s 式中 α ─ 曲轴（曲柄）的转角，n 360i ?=α（?＝0，1，2，…，n ） r ─ 曲轴（曲柄）半径，本实验 r ＝57mm

压缩机性能测试实验.doc

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： Q COP W = 式中，0Q 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3 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：015q h h =- 。这样只要测得流经压缩机的制冷剂质量流量m G ，就可计算出压缩机的制冷量，即 0015()m m Q G q G h h =?=?- 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。 图4 四、实验方法 制冷工况由两个主要参数来决定，即蒸发温度和冷凝温度，制冷压缩机性能测试的国家工况名称 蒸发温度 ℃ 冷凝温度 ℃ 吸气温度 ℃ 标准工况 -15 +30 +15±3 最大压差工况 -30 +50 最大轴功率工况 +10 +50 空调工况（水冷） +5 +35 空调工况（风冷） +5 +55 试验工况的稳定与否，是关系到测试数据是否准确的关键问题，工况稳定的标志是主要的测试参数都不随时间变化。调节时需要特别地耐心、细致。 实际试验中是根据吸气压力来确定蒸发温度，冷凝温度是根据排气压力来确定。如果吸气温度也达到稳定，表明制冷量也达到稳定。本装置是通过： 1、调整冷却水流量和温度来稳定压缩机的排气压力； 2、调整冷媒水流量和温度来稳定压缩机的吸气温度；

压缩机检测方法和参数

压缩机检测方法和参数—压缩机性能测试 一、前言 制冷压缩机是制冷装置中最主要的设备，是制冷系统的动力装置和主机，相当于制冷机的心脏。它使制冷剂在系统的管路中循环，把来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压的制冷剂蒸汽再排入冷凝器。 压缩机的作用可总结为： 1)从蒸发器中吸出蒸汽，以保证蒸发汽内一定的蒸发压力。 2)提高压力（压缩）以创造在较高温度下冷凝的条件。 3) 输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。 压缩机性能的好坏直接影响到整机的制冷效果。而且，压缩机与制冷系统的匹配是否合理，不但涉及到整个装置的成本，而且对使用寿命和能耗均有影响，所以对压缩机的性能及有关参数的测试是非常有必要的。 对 压缩机性能的测试主要是测定压缩机运行时相关温度、压力、液位、转速、功率、振动、噪声、制冷剂流量、制冷量，其中制冷剂流量、制冷量及规定工况下的制冷 量是测试的重点。压缩机测试完后，需要对测试数据参照国家标准进行判断分析，以找出压缩机结构设计中问题，或者判断该压缩机是否运行良好。 本文将先对压缩机的测试原理、方法和相关规定做一个简单介绍，然后对测试过程进行描述，并对测试后数据进行分析、评价。以此对压缩机检测与分析的全过程进行描述和分析，不到之处，请大家批评指正。 二、压缩机测试的相关规定 为保证测试的统一性和结果的可靠性，国家规定了压缩机测试的相关标准，而该标准也即国际标准ISO 917-1974 中的《制冷压缩机的试验标准》。 2.1 一般规定 2.1.1 排除试验系统内的不凝性气体.确认没有制冷剂的泄漏. 2.1.2 系统内应有足够的符合有关标准规定的制冷剂.压缩机内保持正常运转用润滑油量. 2.1.3 循环的制冷剂液体内含油量应不超过2%(以质量计). 2.1.4 压缩机吸、排气口的压力一温度在同一部位测量，该测点应在吸、排气截止阀外（不带阀的封闭 压缩机为距机壳体）0.3m的直管段处。 2.1.5 排气管道上应设置有效的油分离器. 2.1.6试验系统装置的周围不应有异常的空气流动。 2.1.7 试验装置环境温度为30±5℃。 2.1.8 提供测量含油量而抽取制冷剂??—油混合物样品的设备。 2.2 试验规定 2.2.1 压缩机性能试验包括主要试验和校核试验，二者应同时进行测量。 2.2.2 校核试验和主要试验的试验结果之间的偏差应在±4% 以内，并以主要试验的测量结果为计算依 据。 2.2.3 压 缩机试验时，系统应建立热平衡状态，试验时间一般不少于1.5h。测量数据的记录应在试验 工况稳定半小时后，每隔20min测量一次，直至连续四次的测量 数据符合规定为止。第一次测量到第四次测量记录的时间称为试验周期，在该周期内允许对压力、温度、流量和液面作微小的调节。 2.2.4 主要试验方法 a. 第二制冷剂量热器法 b. 满液式制冷剂量热器法 c. 干式制冷剂量热器法 d. 制冷剂气体流量计法 2.2.5 校核试验方法 a. 水冷冷凝器量热器法 b. 制冷剂液体流量计法 c. 压缩机排气管道量热器法 2.3 测量仪表和精度的规定 2.3.1 一般规定 2.3.1.1 试验用仪表的类型，可采用一种或数种进行测量。 2.3.1.2 试验用仪表应在有效使用期内，并应有近期经国家计量部门或有关部门校正的合格证明。 2.3.2 温度测量仪表和精度 2.3.2.1 仪表：玻璃水银温度计、热电偶、电阻温度计、半导体温度计和温差计。 2.3.2.2 精度： a. 量热器的加热或冷却介质和制冷剂的进、出口温度：准确度±0.1℃； b. 冷凝器用于校核试验时的冷却水温度：准确度±0.1℃； c. 压缩机吸气温度、流量节流装置前温度：准确度±0.1℃； d. 其它温度：准确度±0.2℃； 2.3.2.3 温度测量的规定：

制冷压缩机性能测试实验

制冷压缩机性能测试实验 试验台简介 本试验台采用图1所示系统，通过阀门的转换，可进行制冷压缩机性能测试实验、冷水机组性能实验、水-水换热器性能实验和水泵性能实验。 制冷压缩机性能实验系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、恒温器电参数仪等设备组成。压缩机吸气压力、吸气温度、排气压力分别控制在国家标准规定的状态下。吸气温度由恒温器2调节蒸发器冷媒水进口温度T9控制，吸气压力由电子膨胀阀控制，排气压力由恒温器1调节冷凝器冷却水进口温度T7控制。压缩机的实际制冷量由通过蒸发器的冷媒水进出口温度和流量测出，冷凝换热量由通过冷凝器的冷却水进出口温度及流量测得。由此得到压缩机的主辅测质量流量，进而计算出标准工况下的主辅侧制冷量。压缩机的输入功率由电参数仪测得。在制冷系统内部安装多个压力和温度测点，可以方便地确定系统内部的状态。 冷水机组性能实验系统，由压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、恒温器等设备组成。实验时，可以设置不同的冷媒水和冷却水温度。冷水机组冷媒水进口温度通过调节恒温器2中的电加热器控制，冷却水进口温度通过调节恒温器1中的电加热器控制，而出口温度则通过阀门调节。冷水机组的输入功率通过电参数仪表测得。冷水机组的制冷量由通过蒸发器的冷媒水进出口温度和流量测出，冷凝换热量由通过冷凝器的冷却水进出口温度及流量测得。同时在系统中加入了相应的温度和压力测点，可以使学生能更加深入地了解冷水机组的工作特性。 水－水换热器性能实验系统，由冷水机组、恒温器、流量计、水泵等设备组成。冷热侧流体分别通过冷水机组和恒温器1获得。换热器冷侧和热侧流体进口温度分别通过恒温器2和恒温器1控制。通过测量换热器两侧流体进出口温度和两侧的流量，可以求出换热量，在已知换热面积的前提下，可以求出换热器的换热系数K。 水泵性能实验系统，由水泵、流量计、电参数仪等设备组成。水泵的流量通过流量计测得，水泵的扬程通过水泵进出口压力变送器测得。在水泵的出口处设立调节阀，通过改变阀门的开度来改变水泵进口处的参数，获得水泵变工况运行特性曲线。

制冷压缩机性能综合实验指导书

制冷压缩机性能实验 一、实验目的 1、了解压缩机性能测定的原理及方法； 2、了解蒸气压缩式制冷的循环流程及各组成设备； 3、测定蒸气压缩式制冷循环的性能； 4、理解与认识回热循环； 5、比较单级蒸气压缩制冷机在实际循环中有回热与无回热性能上的差异； 6、熟悉实验装置的有关仪器、仪表，掌握其操作方法。 二、实验原理 1、单级蒸气压缩制冷机的理论循环 图1显示了压力－比焓图上单级蒸气压缩制冷机的理论循环。压缩机吸入的是以点1表示的饱和蒸气，1－2表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程；2－3表示制冷剂在冷凝器中的等压放热过程，在冷却过程22'-中制冷剂与环境介质有温差，放出过热热量，在冷凝过程32'-'中制冷剂与环境介质无温差，放出比潜热，在冷却和冷凝过程中制冷剂的压力保持不变，且等于冷凝温度T K 下的饱和蒸气压力P K ；（33-'）是液态再冷却放出的热量；3－4表示节流过程，制冷剂在节流过程中压力和温度都降低，且焓值保持不变，进入两相区；4－1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，制冷剂在温度T 0、饱和压力P 0保持不变的情况下蒸发，而被冷却物体或载冷剂的温度得以降低。 图 1 2、有回热的单级蒸气压缩制冷理论循环 为了使膨胀阀前液态制冷剂的温度降得更低（即增加再冷度），以便进一步减少节流损

失，同时又能保证压缩机吸入具有一定过热度的蒸气，可以采用蒸气回热循环。 图3示为来自蒸发器的低温气态制冷剂1，在进入压缩机前先经过一个热交换器——回热器。在回热器中低温蒸气与来自冷凝器的饱和液体3进行热交换，低温蒸气1定压过热到状态1'，而温度较高的液体3被定压再冷却到状态3'，回热循环1'—2'—3—3'—4'—1—1'中，3—3'为液体的再冷却过程，过热后的蒸气温度称为过热温度，过热温度与蒸发温度之差称为过热度。 根据稳定流动连续定理，流经回热器的液态制冷剂和气态制冷剂的质量流量相等。因此，在对外无热损失情况下，每公斤液态制冷剂放出的热量应等于每公斤气态制冷剂吸收的热量。也就是说，单位质量制冷剂再冷却所增加的制冷能力△q0（面积b'4'4bb'）等于单位质量气体制冷剂所吸收的热量△q（面积a11'a'a）。由于有了回热器，虽然单位质量制冷能力有所增加，但是，压缩机的耗功量也增加了△w0（面积11'2'21）。因此，回热式蒸气压缩制冷循环的理论制冷系数有可能提高，也有可能降低，应具体分析。 图3 采用回热器的优点： （1）对于一个给定的制冷量，制冷剂流量减少。 （2）在液体管路上气化的可能性减少（特别是在管路较长的情况下）。 （3）在压缩机的吸气管道上，可减少吸入外界热量。 （4）在压缩机吸气口消除液滴，防止失压缩。 3、单级压缩蒸气制冷机的实际循环与简化后的实际循环 实际循环和理论循环有许多不同之处，除了压缩机中的工作过程以外，主要还有下例一些差别。 （1）热交换器中存在温差，即冷却水温度T低于冷凝温度T K，且T是变化的（进口温度低，出口温度高）：载冷剂或冷却对象的温度T0，载冷剂的温度也是变化的（进口温度高，出口温度低）。

往复压缩机性能综合测试实验指导书综述

实验一往复压缩机性能综合测试 一、实验目的 1.通过实验掌握压缩机压力、温度、功率、排气量，转速等有关性能参数的测 量方法。研究空气压缩机在转速一定时各状态参数之间的相互关系，并给出压缩机在不同压力比时，压缩机的容积系数，等温效率以及轴功率的变化曲线。 2.指示图的录取方法（即气缸内变化压力的测量方法），并对录取的指示图进 行分析研究，深入了解单级压缩机实际工作过程的物理本质。利用录取的指示图计算压缩机的指示功率，压缩机的容积系数和气阀功率损失。通过实验分析影响气量、功率的各个因素。 3.熟悉位移传感器的特性要求和使用方法，掌握气阀运动规律的测试方法；对 所录取的气阀阀运动规律进行分析研究并计算提前和延后关闭角。 二、实验原理 1.压缩机性能实验 依据GB/T 3853-1998的附录A《一般用容积式空气压缩机性能试验》（规范性附录）的要求进行。对于移动式小型空气压缩机，多为风冷、单级压缩，被测系统只有压缩机和储气罐，没有独立的冷却器（储气罐兼作后冷器）。性能试验应在规定的保证工况（规定的环境压力、温度）下进行，最终测定或计算出空压机的排气压力、排气温度、标准容积流量、转速、轴功率、比功率和效率等7个指标。为此需对整个空压机系统的多个热力学参数和机械参数进行测量。其中空压机热力学参数包括：吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力、储气罐压力和出口容积流量。有些参数需要多个测点。其中，压力测量仪表的误差应在±0.4%以内，大气压力在±0.15%以内；吸排气温度和冷却水温度测量的绝对误差应在±0.2℃以内，由于空压机最高排气温度不高于200℃，相当于±0.1%。2.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GB15478-1995的规定。

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。另外在压气机飞轮上安装感应头，用接近开关产生曲轴转角所对应的活塞下止点的脉冲信号；下止点两次脉冲信号用来控制数据采集的始末，以达到压力和活塞位置两信号的同步。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。