热力学第08章压气机的热力过程解析.ppt

若叶轮式压气机可以实施如此大之压比，则 1 1.4 1 1.4 2 2 1 1 4.9 MPa 290K 881.6 K 0.1 MPa p T T p ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 从以上数据（及另外储气筒容积）等分析，采用活塞式 压缩机两级压缩中间冷却设计方案较合适。 2 1 2act 1 Cs 2act (881.6 290) K 881.6 K 986 K 0.85 713 C T T T T t ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 若一级压缩，则 1 1.3 1 1..3 2 2 1 1 4.9 MPa 290 K 711.9 K 438.9 C 0.1 MPa n n p T T p ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 241 . 0 1 49 04 . 0 1 1 1 3 . 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? n V ? ? ? 例题 1 第八章 压气机的热力过程 概述： ? 压气机：生产压缩气体的设备 ? 压缩气体的用途： 内燃机：大型柴油机启动；二冲程机扫气；增压 涡轮机：装置的一部分 热 能：锅炉供风 制 冷：装置的一部分 汽 车：车闸，公汽开、关门 其 它：气锤、气钻、风镐、通风、空调等 压气机分类： 工作原理 活塞式 — 压头高，流量小， 间 隙生产 叶轮式 — 压头低，流量大， 连 续生产 压气机 — 表压 0.3MPa 以上 鼓风机 — 表压 0.1~0.3MPa 通 风机 — 表压 0.01MPa 以下 压头高低 另有罗茨式压气机 (Roots blower), 等等。 压气机不是动力机，压气机中进行的过程不是循环 § 8 – 1 单级活塞式压气机工作原理 和理论耗功量 ? 0-1 ：吸气，ｍ增加，状态不变， 传输推动功 p 1 v 1 ? 1-2 ：压缩，ｍ不变，升压升温， 耗功 ? 2-3 ：排气，ｍ减少，状态不变， 传输推动功 p 2 v 2 一、工作原理 注意：压气机不是动力机 压气机中进行的是过程 不是循环 二 . 理论耗功 ? 压缩过程耗功： ? ? ? ? 2 1 2 1 pdV W 2 C 1 1 2 2 1 d W p V p V p V ? ? ? ? 2 1 d t V p W ? ? ? ? ? 压气机耗功： 1 2 p p ? ? 增压比： 1 、绝热压缩 C , 2 1 s s w h h ? ? 1 g 1 1 1 R T ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 、多变压缩 1 C, 1 1 1 1 n n n n w p v n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 、等温压缩 C , g 1 ln T w R T ? ? 1 、 讨论： C, C, C, s n T w w w ? ? T n s T T T 2 2 2 ? ? T n s v v v 2 2 2 ? ? 等 温 压缩 理想 ? n C 2 2 n n n w T v 2 、 通常为多变压缩 , 1<n<k § 8 – 2 余隙容积的影响 ? 余隙容积 V c （ = V 3 ） clearance volume 产生原因： 布置进、排气结构 制造公差 部件热膨胀 ? 排量 V h (= V 1 – V 3 ) ? 余隙容积比 ? = V c / V h ? 有效吸气容积 V es （ = V 1 – V 4 ） 一、余隙容积对生产量的影响 容积效率 讨论： 0 ) 1 ( max ? ? ? v n c h V V ? ? 　使　 存在　 ; ) 确 定 ， 当 h c V V a ? ? ? 生产量 m v ? ? ; ) 一 定 当 ? b ? ? ? ? 生产量 m V V v cs c ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 1 1 1 1 1 3 4 3 1 3 3 1 4 1 n n h c h cs v V V V V V V V V V V V V V ? ? ? ? 二、余隙容积对理论耗功的影响 C 1 2 3 4 t t W W W ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 1 1 4 4 1 1 1 n n n n V p n n V p n n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 4 1 1 n n V V p