《工程热力学思考题答案,第八章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学思考题答案,第八章（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 压气机的热力过程1、利用人力打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打 气时轻松了一点， 工程上压气机缸常以水冷却或气缸上有肋片， 为什 么 答：因为气体在压缩时，以等温压缩最有利，其所消耗的功最小，而 在人力打气时用湿布包裹气筒的下部或者在压气机的气缸用水冷却， 都可以使压缩过程尽可能的靠近等温过程，从而使压缩的耗功减小。2、既然余隙容积具有不利影响，是否可能完全消除它 答：对于活塞式压气机来说，由于制造公差、金属材料的热膨胀及安 装进排气阀等零件的需要， 在所难免的会在压缩机中留有空隙， 所以 对于此类压缩机余隙容积是不可避免的，但是对于叶轮式压气机来 说，由于它是连续的吸气
2、排气，没有进行往复的压缩，所以它可以完 全排除余隙容积的影响。3、如果由于应用气缸冷却水套以及其他冷却方法，气体在压气机气 缸中已经能够按定温过程进行压缩， 这时是否还需要采用分级压缩为 什么 答：我们采用分级压缩的目的是为了减小压缩过程中余隙容积的影 响，即使实现了定温过程余隙容积的影响仍然存在， 所以我们仍然需 要分级压缩。4、压气机按定温压缩时，气体对外放出热量，而按绝热压缩时不向 外放热，为什么定温压缩反较绝热压缩更为经济 答：绝热压缩时压气机不向外放热，热量完全转化为工质的内能，使工质的温度升高，压力升高，不利于进一步压缩，且容易对压气机造 成损伤，耗功大。等温压缩压气机向外放热，工
3、质的温度不变，相比 于绝热压缩气体压力较低，有利于进一步压缩耗功小，所以等温压缩 更为经济。5、压气机所需要的功可从第一定律能量方程式导出，试导出定温、 多变、绝热压缩压气机所需要的功，并用 T-S图上面积表示其值。 答：由于压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩和输出，所以压 气机耗功应以技术功计，一般用 Wc表示，则Wc= -Wt由第一定律：q=A h+wt，定温过程：由于T不变，所以 h等于零，既q=wt,q=TAs, s Rg ln1P2 则有RgTInP2Pi多变过程： Wc= -= h-qCv T21TiRgTi1RgT1nn 11h Cp T2T1n 11RgT1P1所以Wc R
4、gT1 匹1n 1P1绝热过程：即q=0，所以wcwthP2Pl6、活塞式压气机生产高压气体为什么要采用多级压缩及级间冷却的 工艺答：由于活塞式压气机余隙容积的存在，当压缩比增大时，压气机的 产气量减小，甚至不产气，所以要将压缩比控制在一定范围之内，因 此采用多级压缩，以减小单级的压缩比。气体压缩以等温压缩为最有 利，因此应设法使压气机内气体压缩过程指数 n减小，采用级间冷却 可以很好的减小n.7、 叶轮是压气机不可逆绝热压缩比可逆绝热压缩多耗功可用图8-11 中的面积m2s2nm表示，这是否即是此不可逆过程的做功能力损失 为什么i=T0ST0 SnSm2T SnSm为图中的17 nm1.8如图8-13所示的压缩过程1-2,若是可逆的，则这一过程是什么过程他与不可逆绝热压缩过程1-2的区别何在两者之中哪一过程消耗的功大大多少图 8-13答：若压缩过程1-2是可逆过程，则其为升温升压的吸热过程。它与 不可逆绝热过程的区别是：此过程没有不可逆因素的影响，在所有以 1-2过程进行的压缩过程其耗功是最小的。对于不可逆绝热压缩过程： q=Au+w， q=0，所以 w=-Au，wc=Au22可逆压缩过程1-2： q=A u+w，q Tds，所以wcu Tds，所以不112可逆绝热的耗功大，大了Tds。1
