Origin软件在化工原理实验数据处理中的应用

李卫宏，刘　达

(大庆师范学院 化学工程学院，黑龙江 大庆 163712)



Origin软件在化工原理实验数据处理中的应用

李卫宏，刘达

(大庆师范学院 化学工程学院，黑龙江 大庆 163712)

摘要：Origin是专业函数绘图软件，具有强大的数据分析和科研绘图功能。本文以化工原理实验离心泵特性曲线测定实验为例，探讨了Origin软件在实验数据处理中的应用，解决了离心泵特性曲线绘制时一个图内显示多个曲线的问题。

关键词：离心泵实验；Origin；数据处理

化工原理实验是化工类专业及其他相关专业学生的一门专业基础课，实验中因其测定数据多、数值大、计算繁杂成为学生学习时的难点[1]。离心泵特性曲线的测定是化工原理实验基础实验项目之一，实验在一定转数下，测定离心泵的压头、功率、效率与流量的关系，要求学生绘制出离心泵特性曲线即一定转速下H～Q、N～Q、η～Q曲线。对于该实验数据的处理，多年来学生一直采用坐标纸手工作图，耗时长误差大[2]。

Origin软件是美国Origin Lab公司开发的基于Windows平台下的专业数据分析和工程绘图软件，具有强大的绘图分析功能[3]。本文旨在利用Origin 软件的强大功能对化工原理实验的后续数据处理进行应用研究，从而减轻学生处理数据的负担，提高了学生绘图的准确性和实验数据的处理能力[4]。

1离心泵特性曲线测定实验数据处理

1.1原始数据整理结果

泵进出口测压点高度差H0= 0.11m ，流体温度t= 20.1℃，以第2组实验数据为例进行计算：

流量：Q=1.8m3/h=5×10-4m3/s

轴功率：N=N电×k=0.94×0.95=0.89Kw

换算为额定转速2900r/min下的数据为：

表1　实验原始数据记录表

1.2实验数据处理结果

对实验数据按比例校核转速后，得到不同流量下的泵扬程、轴功率和效率，见表2。

表2　实验数据处理结果

2利用Origin软件处理实验数据

2.1H～Q、N～Q、η～Q曲线绘制及拟合

根据校核转速后，不同流量下的泵扬程、轴功率和效率数据分别作出 H′～Q′、N′～Q′、η′～Q′曲线并分别拟合。以H′～Q′为例做法如下：

将H′～Q′数据复制到Origin中，以H’为Y轴、Q′为X轴，点击Line+Symbol命令作出图1。选中曲线，选择Analysis菜单下Fitting│Fit Polynomial命令对H′～Q′进行二次多项式拟合，拟合参数见表3，得到拟合后的结果见图2。

表3　H′～Q′曲线拟合参数

图1　H′～Q′曲线　　　　　　　　　　　　　　　　　图2　拟合的H′～Q′曲线

同样的方法拟合N′～Q′、η′～Q′曲线得到图3、图4。

图3　拟合后N′～Q′曲线　　　　　　　　　　　　　　图4　拟合后η′～Q′曲线

2.2合并三条特性曲线在同一图中

选中三条待合并曲线，点击Merge工具，如图5，弹出设置对话框，保持默认设置即可。

调整坐标轴位置，得到如图6。

图5　合并曲线

3结语

Origin作图方法不仅方便快捷、准确度高，而且图形美观。利用Origin软件在实验数据处理中的应用，可以使学生从繁杂的数据计算和手工绘图作业中解放出来，专注于对离心泵特性曲线测定实验原理的掌握和结果的分析讨论，提高作图能力，有效锻炼计算机应用能力，有利于学生减少人为误差，提高学习效率和计算机应用的兴趣，提升实验教学效果。Origin软件不仅可以应用于化工原理实验数据处理中，还可应用于化工原理课程设计中，如精馏塔设计中负荷性能图的绘制等。将计算机数据处理软件与化工原理实验相结合，缩短学生撰写实验报告的时间，提高学生数据处理和绘图质量是化工原理实验教学的必然趋势。

[参考文献]

[1] 刘宝亮，曹桂萍.Origin软件在精馏实验数据处理中的应用[J].化工高等教育，2015，141 (1):90-93.

[2] 陈国奋，陈秀宇，余美琼．Origin在化工原理离心泵特性曲线测定中的应用[J].福建师大福清分校学报，2012(5)：62-68．

[3] 麻晓霞，郭建欣．Origin软件在化工原理实验数据处理中的应用[J].广州化工，2012，40(9)：251-252，259．

[4] 王茂华，周芙，张波.Origin8.0 软件在化工原理实验数据处理中的应用[J].广州化工，2013，41(17)：209-212.

中图分类号：G642.0

文献标识码:A

文章编号：2095-0063(2015)06-0111-03

收稿日期：2015-07-28

基金项目：大庆师范学院教育教学改革专项项目(JYKYZX-2014-07)。

作者简介：李卫宏(1970-)，女，辽宁宽甸人，大庆师范学院化学工程学院教授，从事化工原理教学与油田化学研究。

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