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1、第九章 压缩机的热力过程,第一节 单级活塞式压缩机的工作原理 第二节 单级活塞式压缩机所消耗的机械功 和容积效率 第三节 双级活塞式压缩机的工作过程 第四节 叶轮式压气机,工作原理：活塞式、叶轮式和引射式 出口压力：压气机、鼓风机、通风机,第一节 单级活塞式压缩机的工作原理 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,二、工作过程,1、吸气过程0-1,2、压缩过程1-2,3、排气过程2-3,图中过程2-3和0-1不是状态变化，而是表示气缸内气体质量的变化。,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 单级活塞式压缩
2、机所消耗的机械功和容积效率,技术功,压缩机所需的功Wc，在数值上等于压缩过程的技术功。,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，可以看出定温压缩耗功最少，排温最低，而绝热压缩所消耗的机械功最大，排温最高。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。,1、可逆定温压缩,2、可逆绝热压缩,3、可逆多变压缩,1kg工质,二、容积效率,余隙容积clearance volume 产生原因： 布置进、排气结构 制造公差 部件热膨胀,1、有余隙容积存在时，对 Wc 及供气量的影响,有余隙容积时，压缩机耗功,式中，V1 - V4= mv1 , m为有余隙容积时进入气缸的气体质
3、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：,2、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：V1-V4,气缸工作体积：Vs=V1-V0, 增大、 提高时，容积效率降低。,容积效率：,称为压缩机的余隙比 称为压缩机的增压比,对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却。,3、增压比对容积效率的影响, V吸， v ，当增加到某一数值时， V吸= 0 ， v = 0，活塞徒劳往返，无压缩气体排出，同时，压缩终温 t2 ，为保证润滑，要求 t2 160C， 7, = 2 - 6 。,第三节 双级活塞式压缩机的工作过程,二、双级活塞式理想
4、压缩机 p-V 图和T-s图,双级压缩省功而且压缩终温较低，有利于润滑。,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,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
5、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。（P113）,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 叶轮式压气机,优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出,离心式压气机中，气流沿轴向进入叶轮，受高速旋转的叶轮推动，依靠离心力的作用而加速。然后在涡壳型流道（相当于扩压管）中降低流速提高压力。,叶轮式压气机： 转速高；连续吸，排气，运转平稳；排气量大 。没有余隙影响；但每级压比不高。由于排量大，运转快，难冷却，可作绝热压缩考虑。,任意工质、任意绝热过程,12：理想气体可逆绝热压缩,12：不可逆绝热压缩,压缩机的绝热效率,作业 P117 1、3、5,
