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第九章节压缩机热力过程1熟练掌握单级活塞式压缩机的工作原理、作熟练掌握单级活塞式压缩机的工作原理、作 功分析和容积效率功分析和容积效率2熟练掌握双级活塞式压缩机的工作过程和作熟练掌握双级活塞式压缩机的工作过程和作 功分析功分析3了解叶轮式压气机作功过程及特点了解叶轮式压气机作功过程及特点基本要求基本要求：：第一节第一节 单级活塞式压缩机的工作原理单级活塞式压缩机的工作原理一、结构简图一、结构简图 主要部件：1、活塞 2、气缸 3、滤清器 4、吸、排气阀 5、散热肋片空气进口空气进口排入空气瓶中排入空气瓶中pVPb空气瓶压力4123V0图9-1 单级活塞式压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、工作过程二、工作过程1、吸气过程4-12、压缩过程1-23、排气过程2-34、余隙容积内压缩空气的膨胀过程3-4图中图中2-32-3和和4-14-1不是状态变不是状态变化，而是表示气缸内气体化，而是表示气缸内气体质量的变化质量的变化PVTs112’2’2”2”P1P2P2P122图 9-2 三种压缩过程图示1-2’ 定温过程1-2” 绝热过程1-2 多变过程第二节第二节 单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率图9-2 单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’ 5 5”V1定温多变绝热一、压缩机工作过程的作功分析一、压缩机工作过程的作功分析技术功压缩机所需的功 Wc1、可逆定温压缩2、可逆绝热压缩3、可逆多变压缩1kg工质图9-2单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’ 5 5”V1定温多变绝热 对压缩机而言，示功图 p-V 图所包围的面积表示压缩机的耗功，从 p-V图可以看出定温压缩耗功最少，而绝热压缩所消耗的机械功最大。

因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、容积效率二、容积效率1、有余隙容积存在时，对 Wc 及供气量的影响图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3有余隙容积时，压缩机耗功式中，V1 - V4= m’v1 , m’为有余隙容积时时进入气缸的气体质量压缩1kg 气体所消耗的功为：无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功为：有余隙容积和无余隙容积时，压缩有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功是相同的气体所消耗的功是相同的2、容积效率：p21V1-V4V04VVs3容积效率：容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比有效吸气体积：有效吸气体积：V1-V4气缸工作体积：气缸工作体积：Vs=V1-V0 增大时，容积效率降低； 提高时，容积效率也降低容积效率：容积效率：称为压缩机的余隙比 称为压缩机的增压比3）对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却VsV0VpV吸p2pb3421图9-4 增压比对容积效率的影响2’4’3’P2 ’3”(2”)P2 ”3、相同的余隙容积，增压比对容积效率的影响1）  V吸， v ，当增加到某一数值时， V吸= 0 ， v = 0。

2）当  ，p2  ，压缩终温t2 ，为保证润滑，要求 t2 < 160C，   7,  = 2 - 6 一、工作原理及简图一、工作原理及简图图9-5 双级活塞式压缩机示意图 冷却水第三节第三节 双级活塞式压缩机的工作过程双级活塞式压缩机的工作过程p30p2p113’4252’多变过程定温线3’3二、双级活塞式理想压缩机二、双级活塞式理想压缩机 p-V p-V 图图双级压缩省功省功而且压缩终压缩终温较低温较低，有利于润滑单级压缩：面积012340p1p3：双级压缩：面积0122’3’40pV图9-6 双级活塞式压缩机p-V图三、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比三、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比压缩1kg气体所消耗的功最有效的冷却：T2’=T1 即 p1v1 = p2v2’耗功最小，则两级增压比应相同，这个增压比称为最佳增压比采用最佳增压比，且有效冷却，则各级耗功相同，每一级均为m级压缩，最佳增压比为图9-7 双级压缩中间冷却T-s图 p2p3T2p11T1sT3’32’2qLqH采用最佳增压比进行双级压缩的优点：1、省功2、各缸负荷均匀3、终温相同，各缸散热量相等例例9-1 某两级压缩、中间冷却的活塞式压缩机。

每小时吸入p1=0.1Mpa，t1=17℃的空气108.5kg，可逆多变压缩到p3=6Mpa设各级多变指数为1.2，试分析这个装置的工作情况，并与单级多变压缩（n=1.2）至同样增压比时的情况相比较 解解 单级多变压缩时排气温度为 t3=300.79℃ 单级压缩时压缩机消耗的功率为 最佳增压比 各级的排气温度为 两级压缩时压缩机消耗的总功率为 第四节第四节 叶轮式压气机叶轮式压气机 优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出 径流式（即离心式） 轴流式 机械能——增加动能—压力增加叶片扩压管任意工质、任意绝热过程1—2：理想气体可逆绝热压缩TsP1P2121—2’：不可逆绝热压缩2’压缩机的绝热效率 1—2：可逆绝热压缩=面积063452180-面积063180=面积3452131—2’：不可逆绝热压缩=面积0634522’90-面积063180=面积435213+面积822’98 =面积822’981单级、双级活塞式压缩机的基本概念单级、双级活塞式压缩机的基本概念1）余隙容积）余隙容积V0、有效吸气体积、有效吸气体积V1-V4、气缸工作体积、气缸工作体积Vs、、 余隙比余隙比 、增压比、增压比 、最佳增压比、最佳增压比2）容积效率）容积效率3）压缩机工作过程的）压缩机工作过程的P-V图、图、T-S图图2。

单级、双级活塞式压缩机的工作原理和作功分析单级、双级活塞式压缩机的工作原理和作功分析1）三种压缩方式耗功比较（定温、绝热、多变过程））三种压缩方式耗功比较（定温、绝热、多变过程）2）余隙比、增压比）余隙比、增压比 和容积效率的相互关系和容积效率的相互关系3）单级、双级活塞式压缩机的作功分析计算）单级、双级活塞式压缩机的作功分析计算3了解叶轮式压气机的工作过程及特点了解叶轮式压气机的工作过程及特点本章小结：本章小结：。