过程流体机械试验教学大纲

“过程流体机械”实验教学大纲

Process Fluid Machinery

课程中文名称：过程流体机械

课程英文名称：Process Fluid Machinery

课程编码：ENPO3620

实验学时：10

学分：0

适用专业：过程装备与控制工程

先修课程：工程热力学，传热学，流体力学

开课学院：化学工程与技术学院

开课学期：第6学期

教材及实验指导书：

[1] 崔天生. 压缩机实验指导书. 西安交通大学讲义

[2] 化机实验室. 化工机械实验指导书. 西安交通大学讲义，1994

一、实验课程简介

过程流体机械课程实验教学内容涉及活塞压缩机、风机、水泵三个方面，包括5个必修实验，共10学时；另开设4个选修实验，供有余力和有兴趣的学生拓展能力，或进行科研训练。即：

1. 活塞压缩机拆装实验，2学时。

2. 活塞压缩机性能测试及指示图录取实验，2学时。

3. 活塞压缩阀片运动规律测试实验，2学时。

4. 水泵性能测试实验，2学时

5. 风机性能测试实验，2学时。

二、实验课性质、目的和任务

性质：课程内实验

目的：

1. 培养学生在压缩机、风机、水泵等过程流体机械，即动设备方面的实验、研究基本技能，学习实验中的基本操作方法，了解此类设备的一般情况和特性。

2. 培养学生运用所学到的理论知识分析实验现象和初步解决实际问题的能力，从而巩固和拓展所学的理论知识，增强对书本知识的掌握效果和运用能力。

3. 培养学生严肃认真和实事求是的科学作风及科学态度。

任务：

了解有关实验装置的构成及特点，了解有关测试仪器、仪表设备的功能和使用；记录有关的实验数据和曲线，完成数据和曲线的处理，写出实验报告。

三、实验课教学基本要求

1. 实验前应认真阅读实验指导书，根据实验内容和要求，复习教科书中的有关章节或参考有关资料，预计所得的结果和有关曲线形态。同时提出实验过程中应当注意和可能发生的问题，防止事故发生。预习合格者方可参加实验。

2. 实验时以小组为单位进行，每组由5~8人组成，推选小组长一人，负责组织实验的进行以及人员分工。

3. 每次实验开始前认真阅读实验操作安全规定，并在实验过程中严格遵守。

4. 熟悉所用仪器、仪表及设备特性、操作要点，经指导教师检查准许后才可合上电源进行操作。电源合上时，机器开始运转，此时应检查仪器仪表工作是否正常；如一切正常即可进入正常实验。当机器运转在某一工况下测取数据时，应在组长统一指挥下同时测取。数据全部测取完毕后，方可改变为另一工况。实验全部结束后，应对实验记录数据进行初步的检查分析，然后交指导教师检查签字后方可停机结束。将仪器、仪表拆下并归还仪器问，并搞好清洁工作，关好门窗方可离开实验室。

5. 编写实验报告。实验报告每人编写一份，根据实验结果得出结论，并进行简要的理论分析，若所得结论与理论预期不一致时，应分析其原因；也可对所做实验提出改进建议；写出自己的心得和体会。

四、实验教学的内容与要求

1．实验项目名称：活塞压缩机拆装实验

实验目的：

通过拆装一台单作用小型压缩机，建立对实际往复活塞式压缩机外型，各零

部件的感性认识，了解气阀、活塞、曲柄连杆机构，曲轴箱的相互位置、形状与作用，往复式压缩机工作的过程，气体进出之途径，冷却形式（若是水冷，应了解冷却水进出的途径），润滑方法，并熟悉各主要零部件的拆装步骤和方法。

教学基本要求：

对活塞式压缩机外型各零部件有一定的感性认识，对主要零部件的相互关系，形状、作用、工作过程，气体进出途径、冷却润滑方式有一定的了解并熟悉主要零部件的拆装方法，此外，绘制出指导教师指定的零部件草图。

实验内容提要：

（1）压缩机主要零部件的拆卸；

（2）观察理解压缩机主要零部件的结构、作用相互关系以及工作过程、气体进出途径，冷却、润滑方式等；

（3）测量绘制有关零部件草图；

（4）将压缩机按要求进行装配。

实验类型：综合性

必做或选做：必做

使用的主要仪器：

（1）单级微型活塞式压缩机；

（2）扳手、螺丝刀、手钳、卡尺三套。

2．实验项目名称：活塞压缩机性能测试与指示图录取实验

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。

教学基本要求：

（1）掌握活塞式压缩机主要热力参数的测量方法。测取在不同排气压力的

有关参数。计算并绘制有关性能曲线，并进行分析研究。

（2）掌握活塞式压缩机指示图录取的方法；计算其指示功率、容积系数、气阀功率损失等；分析研究所录取的指示图。

实验内容提要：

起动压缩机，待运转正常后逐次提高排气压力，在每个压力稳定时测量各性能参数并录取指示图。

实验类型：综合性

必做或选做：必做

使用的主要仪器：

（1）活塞压缩机综合性能实验台；

（2）活塞压缩机综合性能测试软件及示功图录制软件。

3．实验项目名称：活塞压缩机阀片运动规律测试实验

实验目的：

（1）掌握气阀运动规律的测试方法；

（2）熟悉位移传感器的特性要求和使用方法。

（3）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。

教学基本要求：

了解并掌握气阀阀片运动规律的测录方法。掌握分析研究所录阀片运动规律的方法。熟悉所用仪器设备。

实验内容提要：

起动压缩机，待运转正常后逐次提高排气压力，在每个压力稳定时测量录取阀片运动规律。

（3）结合理论和实验提出问题，并和学生一起讨论。

实验类型：验证性

必做或选做：必做

使用的主要仪器：

（1）活塞压缩机综合性能实验台；

（2）阀片运动规律测试软件。

4．实验项目名称：水泵性能测试实验