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        Origin軟件在化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

        2016-01-26 08:16:30李衛(wèi)宏
        大慶師范學(xué)院學(xué)報 2015年6期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)處理

        李衛(wèi)宏,劉 達(dá)

        (大慶師范學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院,黑龍江 大慶 163712)

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        Origin軟件在化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

        李衛(wèi)宏,劉達(dá)

        (大慶師范學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院,黑龍江 大慶 163712)

        摘要:Origin是專業(yè)函數(shù)繪圖軟件,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和科研繪圖功能。本文以化工原理實驗離心泵特性曲線測定實驗為例,探討了Origin軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,解決了離心泵特性曲線繪制時一個圖內(nèi)顯示多個曲線的問題。

        關(guān)鍵詞:離心泵實驗;Origin;數(shù)據(jù)處理

        化工原理實驗是化工類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,實驗中因其測定數(shù)據(jù)多、數(shù)值大、計算繁雜成為學(xué)生學(xué)習(xí)時的難點[1]。離心泵特性曲線的測定是化工原理實驗基礎(chǔ)實驗項目之一,實驗在一定轉(zhuǎn)數(shù)下,測定離心泵的壓頭、功率、效率與流量的關(guān)系,要求學(xué)生繪制出離心泵特性曲線即一定轉(zhuǎn)速下H~Q、N~Q、η~Q曲線。對于該實驗數(shù)據(jù)的處理,多年來學(xué)生一直采用坐標(biāo)紙手工作圖,耗時長誤差大[2]。

        Origin軟件是美國Origin Lab公司開發(fā)的基于Windows平臺下的專業(yè)數(shù)據(jù)分析和工程繪圖軟件,具有強(qiáng)大的繪圖分析功能[3]。本文旨在利用Origin 軟件的強(qiáng)大功能對化工原理實驗的后續(xù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行應(yīng)用研究,從而減輕學(xué)生處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān),提高了學(xué)生繪圖的準(zhǔn)確性和實驗數(shù)據(jù)的處理能力[4]。

        1離心泵特性曲線測定實驗數(shù)據(jù)處理

        1.1原始數(shù)據(jù)整理結(jié)果

        泵進(jìn)出口測壓點高度差H0= 0.11m ,流體溫度t= 20.1℃,以第2組實驗數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計算:

        流量:Q=1.8m3/h=5×10-4m3/s

        軸功率:N=N電×k=0.94×0.95=0.89Kw

        換算為額定轉(zhuǎn)速2900r/min下的數(shù)據(jù)為:

        表1 實驗原始數(shù)據(jù)記錄表

        1.2實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果

        對實驗數(shù)據(jù)按比例校核轉(zhuǎn)速后,得到不同流量下的泵揚程、軸功率和效率,見表2。

        表2 實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果

        2利用Origin軟件處理實驗數(shù)據(jù)

        2.1H~Q、N~Q、η~Q曲線繪制及擬合

        根據(jù)校核轉(zhuǎn)速后,不同流量下的泵揚程、軸功率和效率數(shù)據(jù)分別作出 H′~Q′、N′~Q′、η′~Q′曲線并分別擬合。以H′~Q′為例做法如下:

        將H′~Q′數(shù)據(jù)復(fù)制到Origin中,以H’為Y軸、Q′為X軸,點擊Line+Symbol命令作出圖1。選中曲線,選擇Analysis菜單下Fitting│Fit Polynomial命令對H′~Q′進(jìn)行二次多項式擬合,擬合參數(shù)見表3,得到擬合后的結(jié)果見圖2。

        表3 H′~Q′曲線擬合參數(shù)

        圖1 H′~Q′曲線                 圖2 擬合的H′~Q′曲線

        同樣的方法擬合N′~Q′、η′~Q′曲線得到圖3、圖4。

        圖3 擬合后N′~Q′曲線              圖4 擬合后η′~Q′曲線

        2.2合并三條特性曲線在同一圖中

        選中三條待合并曲線,點擊Merge工具,如圖5,彈出設(shè)置對話框,保持默認(rèn)設(shè)置即可。

        調(diào)整坐標(biāo)軸位置,得到如圖6。

        圖5 合并曲線

        3結(jié)語

        Origin作圖方法不僅方便快捷、準(zhǔn)確度高,而且圖形美觀。利用Origin軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,可以使學(xué)生從繁雜的數(shù)據(jù)計算和手工繪圖作業(yè)中解放出來,專注于對離心泵特性曲線測定實驗原理的掌握和結(jié)果的分析討論,提高作圖能力,有效鍛煉計算機(jī)應(yīng)用能力,有利于學(xué)生減少人為誤差,提高學(xué)習(xí)效率和計算機(jī)應(yīng)用的興趣,提升實驗教學(xué)效果。Origin軟件不僅可以應(yīng)用于化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中,還可應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計中,如精餾塔設(shè)計中負(fù)荷性能圖的繪制等。將計算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件與化工原理實驗相結(jié)合,縮短學(xué)生撰寫實驗報告的時間,提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理和繪圖質(zhì)量是化工原理實驗教學(xué)的必然趨勢。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 劉寶亮,曹桂萍.Origin軟件在精餾實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].化工高等教育,2015,141 (1):90-93.

        [2] 陳國奮,陳秀宇,余美瓊.Origin在化工原理離心泵特性曲線測定中的應(yīng)用[J].福建師大福清分校學(xué)報,2012(5):62-68.

        [3] 麻曉霞,郭建欣.Origin軟件在化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].廣州化工,2012,40(9):251-252,259.

        [4] 王茂華,周芙,張波.Origin8.0 軟件在化工原理實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].廣州化工,2013,41(17):209-212.

        中圖分類號:G642.0

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        文章編號:2095-0063(2015)06-0111-03

        收稿日期:2015-07-28

        基金項目:大慶師范學(xué)院教育教學(xué)改革專項項目(JYKYZX-2014-07)。

        作者簡介:李衛(wèi)宏(1970-),女,遼寧寬甸人,大慶師范學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院教授,從事化工原理教學(xué)與油田化學(xué)研究。

        DOI10.13356/j.cnki.jdnu.2095-0063.2015.06.029

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