【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的關(guān)系曲線(xiàn)，并得到最大流量mmax值。若設(shè)計(jì)出口壓力為 pd，則當(dāng) pbpd 時(shí)，氣流在管內(nèi)膨脹不足，只能在管外繼續(xù)膨脹；當(dāng) pb=pd 時(shí)，氣流在管內(nèi)得到完全膨脹，出口壓力與背壓一致，稱(chēng)為設(shè)計(jì)工況。當(dāng) pbpd 時(shí)，氣流在管內(nèi)流動(dòng)情況較為復(fù)雜，可能在漸擴(kuò)段出現(xiàn)激波，也可能整個(gè)噴管內(nèi)的流動(dòng)均為亞音速流動(dòng)。；對(duì)比可稱(chēng) pbpd 的流動(dòng)為超設(shè)計(jì)工況， pbpd 的流動(dòng)為亞設(shè)計(jì)工況。 、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的確定 壓力值的確定 （ 1）、本實(shí) 驗(yàn)裝置采用的是負(fù)壓系統(tǒng)，表上讀數(shù)均為真空度，為此須換算成絕對(duì)壓力值（ p）： )( va ppp ?? （ 5） 式中： ap — 大氣壓力（ Pa） ； )(vp — 用真空度表示的壓力。 （ 2）、由于噴管前裝有孔板流量計(jì)，氣流有壓力損失。本實(shí)驗(yàn)裝置的壓力損失為 U型管差壓計(jì)讀數(shù)（ p? ）的 97% 。因此，噴管入口壓力為： ppp a ??? （ 6） （ 3）、由式（ 5）、（ 6）可得到臨界壓力 ppc ? ，在真空表上的讀數(shù)（即用真空度表示）為： ppp avc ??? 4 7 )( （ 7） 計(jì)算時(shí)，式中各項(xiàng)必須用相同的壓力單位。（大致判斷， )(vcp 約為 3800Pa）。 噴管實(shí)際流量測(cè)定 由于管內(nèi)氣流的摩擦 而形成邊界層，從而減少了流通面積。因此，實(shí)際流量必然小于理論值。其實(shí)際流量為： ??? ?????? ? pm （ kg/s） 式中： Δp 仍為 U 型管差壓計(jì)的讀數(shù) (Pa)。其它參數(shù)意義為： 19 ? — 流速膨脹系數(shù)； app???? ? ? ? — 氣態(tài)修正系數(shù)； 353 8. ?? a at po? ? — 幾何修正系數(shù)（約等于 ）； at — 室溫（ ℃ ）； 有關(guān)實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)的定性參考圖 p A B C G E F p0 D 22pp ppbb ??縮放噴管中的壓力變化曲線(xiàn) p 縮放噴管中的壓力變化曲線(xiàn)0 X D p A B C crb crb pp pp??漸縮噴管中的壓力變化曲線(xiàn) X 0 噴管流量 與背壓的關(guān)系 0 a q m c b 02pp41 21 43 1 20 實(shí)驗(yàn)四 活塞式壓氣機(jī)試驗(yàn) 概述 活塞式壓氣機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它主要包括熟悉兩級(jí)空氣壓縮機(jī)的構(gòu)造與運(yùn)行、理解并測(cè)定壓氣機(jī)的容積效率與定溫壓縮效率等。本實(shí)驗(yàn)的目的在于： 復(fù)習(xí)和鞏固有關(guān)熱力學(xué)基本概念和基本知識(shí)，如表壓力、溫標(biāo)、壓氣機(jī)的容積效率與定溫壓縮 效率等。 基本掌握熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，熟悉熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量的儀器選擇和注意事項(xiàng)，利用已有設(shè)備設(shè)計(jì)搭建本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 了解活塞式壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理，觀察壓氣機(jī)運(yùn)行中的參數(shù)變化和存在問(wèn)題，定量測(cè)定壓氣機(jī)和中冷器的進(jìn)出口參數(shù)（壓力、溫度和流量等）； 通過(guò)數(shù)據(jù)整理，確定壓氣機(jī)的容積效率與定溫壓縮效率。并掌握實(shí)驗(yàn)誤差分析的一般方法。 本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)熱力學(xué)原理 壓氣機(jī)是通過(guò)消耗機(jī)械能來(lái)得到壓縮氣體的一種機(jī)器?；钊綁簹鈾C(jī)是其中較常見(jiàn)的一種。對(duì)于這種壓氣機(jī)而言，由于余隙容積的存在，進(jìn) 排氣閥及進(jìn)排氣流通過(guò)阻力等因素的影響，壓氣機(jī)每循環(huán)的吸氣量總是小于氣缸排量，于是有和生產(chǎn)量有關(guān)的容積效率的問(wèn)題。另外，從理論角度看，可逆等溫壓縮過(guò)程耗功最少，而實(shí)際壓氣機(jī)壓縮過(guò)程即使采用了分級(jí)壓縮、中間冷卻等措施，也不可能達(dá)到可逆等溫壓縮過(guò)程的那種理想效果，因此定溫壓縮效率是評(píng)價(jià)活塞式壓氣機(jī)工作性能的重要參數(shù)之一。 壓縮機(jī)的容積效率 壓縮機(jī)容積效率是指有效吸氣容積與氣缸排量之比，即： hV VV?? 其中， V— 每循環(huán)實(shí)際吸入空氣量； Vh— 氣缸排量。 每循環(huán)的實(shí)際吸入空氣 量可由流量計(jì)測(cè)取，并根據(jù)下式整理成大氣狀態(tài)下的體積： 排VnTTppV ???? 602002 （升 /轉(zhuǎn)） 21 42)(124DdPdV???????排 (m3/S) 其中： D、 d比丘流量計(jì)管徑 D=、 d=； ?P 比丘流量計(jì)壓差，（ Pa）； P0環(huán)境大氣壓力 (Pa) T0大氣溫度 (K)； P2 流量計(jì)入口壓力 （絕對(duì)壓力） (Pa)； T2流量計(jì)入口溫度 (K)； n壓縮 機(jī) 轉(zhuǎn)速 (轉(zhuǎn) /分 )； 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一半 V 排 流量計(jì)的體積流量，（升 /秒）。 壓縮機(jī)的氣缸排量 Vh 為： SDVh 24?? 其中， D— 氣缸的直徑 (cm)， ； S— 活塞行程 (cm)， 。 壓縮機(jī)的定溫壓縮效率 cT? ： 按定溫壓縮效率的定義： eTCCTCcT Nm , ??? 實(shí)際消耗的軸功 功定溫壓縮過(guò)程所耗的軸? a、 質(zhì)量流量的計(jì)算：（ SmV /3為排 ） 排VTRPm g ?? 22 kg/s b、 定溫壓縮的軸功計(jì)算 030, ln PPTRw gTC ? kJ/kg 3P —— 壓氣機(jī)出口壓力 (Pa)； P0環(huán)境大氣壓力 (Pa) T0大氣溫度 (K)； c、 實(shí)際軸功的計(jì)算： 對(duì)于壓氣機(jī)的實(shí)際功率 sW39。 ，其計(jì)算公式為： 22 11s 1 1 1 1 022W 39。 ( )6 0 6 0nnM F L G G L???? ? ? ? ? ? ? ? ? （ W） 式中： 1M —— 相應(yīng)工況下的感應(yīng)力矩， [] 1? —— 相應(yīng)工況下的電機(jī) 旋轉(zhuǎn)角速度 1n —— 相應(yīng)工況下的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度， [轉(zhuǎn) /分 ] 1F —— 相應(yīng)工況下的力臂上的作用力， [N] L—— 力臂長(zhǎng)度， [m] 1G —— 相應(yīng)工況下的砝碼總重 (稱(chēng)重傳感器 )， [N] 0G —— 電機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)情況下平衡時(shí)的初始砝碼重量 (稱(chēng)重傳感器 )。其中，稱(chēng)重傳感器測(cè)量的單位是 (g)，要將其轉(zhuǎn)換為單位 (N)。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)備條件 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要是測(cè)試單缸活塞式壓縮機(jī)的性能，包括壓氣機(jī)本體，電機(jī)，渦輪流量計(jì)以及測(cè)試系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要測(cè)量 8 個(gè)物理量：包括儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力，壓氣機(jī)出口氣體的壓力，壓氣機(jī)氣缸內(nèi)的氣體壓力，出口氣體的流量，出口氣體的溫度，入口氣體的溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速，稱(chēng)重傳感器測(cè)量扭矩。其中，溫度采用鉑電阻 Pt100 測(cè)量，壓力采用壓力傳感器測(cè)量，流量采用渦輪流量計(jì)測(cè)量，轉(zhuǎn)速用專(zhuān)用的轉(zhuǎn)速表測(cè)量，扭矩采用稱(chēng)重傳感器測(cè)量，所有測(cè)量數(shù)據(jù)都在顯示儀表 (巡檢儀 )上數(shù)字顯示。試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖一 工作原理如圖 6. 氣缸壓力測(cè)點(diǎn) 23 。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程有關(guān)問(wèn)題的提示 1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及安裝使用說(shuō)明書(shū)，詳細(xì)了解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各部分的作用，掌握壓氣機(jī)系統(tǒng)的操作規(guī)程和調(diào)節(jié)方法，熟悉各測(cè)試儀表的安裝使用方法。 2．按安裝使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定方法啟動(dòng)壓氣機(jī)系統(tǒng)。 3．按指導(dǎo)教師要求并參考安裝使用說(shuō)明書(shū)介紹的方法調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)工況。 4．待工況穩(wěn)定后測(cè)定儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力，壓氣機(jī)出口氣體的壓力，壓氣機(jī)氣缸內(nèi)的氣體壓力，出口氣體的流量，出口氣體的溫度，入口氣體的溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速，稱(chēng)重傳感器等參數(shù)。（在實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，氣罐內(nèi)壓力很小，因此出口氣體壓力也很小，為了獲得一定壓力的出口氣體，最好不要全開(kāi)氣罐的出口閥門(mén)或者流量計(jì)前的氣體出口閥門(mén)。）調(diào)整工況時(shí)，最少要等穩(wěn)定 5 分鐘后再采集記錄數(shù)據(jù)。在調(diào)頻時(shí)，頻率要從 30HZ做起，然后逐步加大，每增大 5HZ 做一次實(shí)驗(yàn)。若頻率太低，壓氣機(jī)容易出現(xiàn)震動(dòng)。 5．待三次記錄數(shù)據(jù)均在穩(wěn)定工況要求范圍內(nèi)，該工況測(cè)試即告結(jié)束。改變工況，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按安裝使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定方法停止系統(tǒng)工作。 壓氣機(jī) 測(cè)試原始 數(shù)據(jù)記錄 表 壓氣機(jī)氣缸的直徑 (D)： (cm)， 行程 (S) (cm) 大氣壓力 ： 大氣溫度： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 口 壓力 P3(MPa) 氣體 壓力 P2(KPa) (MPa) ?P (Pa) (g) 動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速 ( /minr ) (℃ ) (℃ ) 24 本實(shí)驗(yàn)中的具體設(shè)計(jì)項(xiàng)目 預(yù)先確定實(shí)驗(yàn)中所用溫度計(jì)、壓力表等測(cè)量?jī)x器的量程和精度以及如何正確安裝、讀數(shù)等。 設(shè)想實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組裝過(guò)程。實(shí)驗(yàn)中，在 指導(dǎo)老師的幫助下，組裝好實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試直至允許正常使用。 嘗試編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟。由于本實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是壓氣機(jī)，所以在啟動(dòng)、實(shí)驗(yàn)中、關(guān)機(jī)等各個(gè)環(huán)節(jié)都要注意人身設(shè)備安全和測(cè)試參數(shù)穩(wěn)定等問(wèn)題。這點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)前編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)予充分考慮。 編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告提綱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，除了計(jì)算出經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到 的壓氣機(jī)的容積效率和等溫壓縮效率外，也要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析 ，分析試驗(yàn)結(jié)果，指出影響壓氣機(jī)性能的因素。 分析討論 分析試驗(yàn)結(jié)果，指出影響壓氣機(jī)性能的因素。 注意事項(xiàng) 1，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)熟識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法 。 必須注意用電安全和人身安全。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如出現(xiàn)事故，應(yīng)立即切斷電源。 25 （英文版 ） easily blame, to prevent the broken window effect. Supervise the leading cadres to play an exemplary role, take the lead in the strict implementation of the code and rule , lead to safeguard the solemnity and authority of the party discipline, ensure that the party discipline and the laws and regulations for implementation in place. Throughout the discipline in the daily supervision and management , strengthen supervision and inspection, from the thorough investigation of violations of discipline behavior. Strengthen to key areas, key departments and key projects as well as the masses reflect the concentration of the units and departments for supervision. strengthening supervision, discipline inspection and supervision of cadres to set an example for pliance with the code and rule is a man must be hexyl, blacksmith needs its own hardware. Discipline inspection ans as the executor of the party discipline, and supervisor of the defenders, for its supervision must be more strictly, discipline inspection and supervision of cadres to firmly establish the awareness of Party Constitution, sense of discipline and rules consciousness, politics loyalty, sense obey. Action speak Ji Ordinance to set an example of the 26 regulations of the rule of law, strengthen supervision and accept the supervision of the firmness and consciousness, do ply with and . To firmly establish the discipline must first be disciplined, the supe