壓縮機(jī)的熱力過(guò)程

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1、第九章壓縮機(jī)的熱力過(guò)程第一節(jié)單級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作原理第二節(jié)單級(jí)活塞式壓縮機(jī)所消耗的機(jī)械功和容積效率第三節(jié)雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作過(guò)程第四節(jié)葉輪式壓氣機(jī)工作原理：活塞式、葉輪式和引射式出口壓力：壓氣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)1。熟練掌握單級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作原理、作功分析和容積效率2。熟練掌握雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作過(guò)程和作功分析3。了解葉輪式壓氣機(jī)作功過(guò)程及特點(diǎn)基本要求：第一節(jié)單級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作原理一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖主要部件：1、活塞2、氣缸3、濾清器4、吸、排氣閥5、散熱肋片空氣進(jìn)口排入空氣瓶中pVPb空氣

2、瓶壓力4123V0圖9-1單級(jí)活塞式壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3二、工作過(guò)程1、吸氣過(guò)程4-12、壓縮過(guò)程1-23、排氣過(guò)程2-34、余隙容積內(nèi)壓縮空氣的膨脹過(guò)程3-4圖中2-3和4-1不是狀態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量的變化。PVTs112’2’2”2”P(pán)1P2P2P122圖9-2三種壓縮過(guò)程圖示1-2’定溫過(guò)程1-2”絕熱過(guò)程1-2多變過(guò)程第二節(jié)單級(jí)活塞式壓縮機(jī)所消耗的機(jī)械功和容積效率圖9-2單級(jí)理想壓縮機(jī)p-V圖p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定

3、溫多變絕熱一、壓縮機(jī)工作過(guò)程的作功分析技術(shù)功壓縮機(jī)所需的功Wc1、可逆定溫壓縮2、可逆絕熱壓縮3、可逆多變壓縮1kg工質(zhì)圖9-2單級(jí)理想壓縮機(jī)p-V圖p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定溫多變絕熱對(duì)壓縮機(jī)而言，示功圖p-V圖所包圍的面積表示壓縮機(jī)的耗功，從p-V圖可以看出定溫壓縮耗功最少，而絕熱壓縮所消耗的機(jī)械功最大。因此對(duì)壓縮機(jī)應(yīng)加強(qiáng)冷卻，不僅減少耗功，而且保證潤(rùn)滑條件。圖9-3有余隙容積壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3二、容積效率1、有余隙容積存在時(shí)，對(duì)W

4、c及供氣量的影響圖9-3有余隙容積壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3有余隙容積時(shí)，壓縮機(jī)耗功式中，V1-V4=m’v1,m’為有余隙容積時(shí)時(shí)進(jìn)入氣缸的氣體質(zhì)量壓縮1kg氣體所消耗的功為：無(wú)余隙容積時(shí)，壓縮1kg氣體所消耗的功為：有余隙容積和無(wú)余隙容積時(shí)，壓縮1kg氣體所消耗的功是相同的2、容積效率：p21V1-V4V04VVs3容積效率：有效吸氣體積與氣缸工作體積之比。有效吸氣體積：V1-V4氣缸工作體積：Vs=V1-V0?增大時(shí)，容積效率降低；?提高時(shí)，容積效率也降低。容積效率：稱(chēng)為壓縮

5、機(jī)的余隙比稱(chēng)為壓縮機(jī)的增壓比3）對(duì)于壓力較高的情況，一般采用雙級(jí)壓縮和中間冷卻。VsV0VpV吸p2pb3421圖9-4增壓比對(duì)容積效率的影響2’4’3’P2’3”(2”)P2”3、相同的余隙容積，增壓比對(duì)容積效率的影響1）???V吸?，?v?，當(dāng)?增加到某一數(shù)值時(shí)，V吸=0，?v=0。2）當(dāng)??，p2?，壓縮終溫t2?，為保證潤(rùn)滑，要求t2<160?C，??7,?=2-6?。一、工作原理及簡(jiǎn)圖圖9-5雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)示意圖冷卻水第三節(jié)雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)的工作過(guò)程p30p2p113’4252’多變過(guò)

6、程定溫線3’3二、雙級(jí)活塞式理想壓縮機(jī)p-V圖雙級(jí)壓縮省功而且壓縮終溫較低，有利于潤(rùn)滑。單級(jí)壓縮：面積012340p1?p3：雙級(jí)壓縮：面積0122’3’40pV圖9-6雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)p-V圖三、雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)的耗功及最佳增壓比壓縮1kg氣體所消耗的功最有效的冷卻：T2’=T1即p1v1=p2v2’耗功最小，則兩級(jí)增壓比應(yīng)相同，這個(gè)增壓比稱(chēng)為最佳增壓比。采用最佳增壓比，且有效冷卻，則各級(jí)耗功相同，每一級(jí)均為m級(jí)壓縮，最佳增壓比為圖9-7雙級(jí)壓縮中間冷卻T-s圖p2p3T2p11T1sT3’32

7、’2qLqH采用最佳增壓比進(jìn)行雙級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)：1、省功2、各缸負(fù)荷均勻3、終溫相同，各缸散熱量相等例9-1某兩級(jí)壓縮、中間冷卻的活塞式壓縮機(jī)。每小時(shí)吸入p1=0.1Mpa，t1=17℃的空氣108.5kg，可逆多變壓縮到p3=6Mpa。設(shè)各級(jí)多變指數(shù)為1.2，試分析這個(gè)裝置的工作情況，并與單級(jí)多變壓縮（n=1.2）至同樣增壓比時(shí)的情況相比較。解單級(jí)多變壓縮時(shí)排氣溫度為t3=300.79℃單級(jí)壓縮時(shí)壓縮機(jī)消耗的功率為最佳增壓比各級(jí)的排氣溫度為兩級(jí)壓縮時(shí)壓縮機(jī)消耗的總功率為第四節(jié)葉輪式壓氣機(jī)優(yōu)點(diǎn)：流量

8、大、氣體能無(wú)間歇地連續(xù)流進(jìn)流出徑流式（即離心式）軸流式機(jī)械能——?增加動(dòng)能—??壓力增加葉片擴(kuò)壓管任意工質(zhì)、任意絕熱過(guò)程1—2：理想氣體可逆絕熱壓縮TsP1P2121—2’：不可逆絕熱壓縮2’2’TsP1P212理想氣體的焓是溫度的單值函數(shù)qp=?h=T-s圖過(guò)程曲線下的面積=面積43254面積432’643456=面積522’65壓縮機(jī)的絕熱效率1—2：可逆絕熱壓縮=面積063452180-面積063180=面積3452131—2’：不可逆絕熱壓縮=面積0634522’90-面積