压气机的压气过程

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1、第八章压气机的压气过程8-1压气过程的热力学分析8-2活塞式压气机的压气过程8-3多级压缩8-4压气机效率本章小结第八章压气机的压气过程1压气机Compressor是用来压缩气体、提高气体压力的耗功设备；第八章压气机的压气过程2压气机的用途很广，由于使用场合及工作压力范围的不同，压气机在结构形式及工作原理上也有很大差别。容积型压缩机的工作原理：压缩气体的体积，使气体密度增加以提高压缩空气的压力；速度型压缩机的工作原理：利用高速旋转的叶片使气体加速，并使气体的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。第八章压气机的压气过程8-1压气过程热力学分析按热力学的能量转换的观点

2、，各种压气机的压气过程基本相同。压气机的能量方程：q(h2h1)(wt)c设压气过程为可逆过程，忽略进出口动能、位能变化，则：2(ws)cwt1vdp第八章压气机的压气过程4工程中的压缩过程，可抽象为绝热压缩、定温压缩和多变压缩。可见(ws)cs(ws)cn(ws)cTT2sT2nT2Tv2sv2nv2T因而，在压缩过程中应力求使工质得到充分冷却，使之趋于定温压缩。第八章压气机的压气过程5绝热压缩中压气机的耗功：(ws),csh1h2cp0(T1T2)Rg(T1T2)(p1v1p2v2)11可逆绝热()1p

3、2p1v111p1()1p2RgT111p1第八章压气机的压气过程6定温过程中压气机的耗功：2p1v2(w)(vdp)RTlnRTlns,cT1Tg1g1pv21多变过程中压气机的耗功：2(ws),cn(1vdp)n(n)1nnp2pv111n1p1(n)1nnp2RT1g1n1p1第八章压气机的压气过程7例8-1（p145）有一台活塞式空气压缩机，其气缸有水套冷却。若把空气由0.1MPa、17℃的

4、状态压缩到0.6MPa，按示功图求得压缩过程的多变指数为1.3。设压缩过程为可逆过程，试求压气机消耗的功及冷却水带走的热量，并与具有相同初始状态、终了压力的可逆绝热压缩及可逆定温压缩的压气过程相比较。解对可逆多变压缩过程(n)1nnp2（法1）ws,nRgT11n1p13.13.03.1.028712901(0.6)1847.kJ/kg3.0(n/)1n（法2）p22900.63.03.14385.KT2T1p1n3.1ws,nRg(T1T2).02871(290438)5.18

5、47.kJ/kgn13.0第八章压气机的压气过程8多变压缩过程中冷却水带走的热量等于压缩过程中空气的放热量n3.14.1q12,ncV0(T2T1).0716(4385.290)354.kJ/kgn13.11对可逆绝热压缩过程()1（法1）p2ws,sRgT111p14.14.04.1.028712901(0.6)1948.kJ/kg4.0(/)1（法2）p22900.64.04.14839.KT2T1p14.1ws,sRg(T1T2).0287

6、1(290483)9.1948.kJ/kg14.0q12,s0第八章压气机的压气过程9对可逆定温压缩过程p1ws,TRgT1lnp21.0.02871290ln1492.kJ/kg6.0p11492.kJ/kgq12,TT1s12RgT1lnwp2可逆绝热压缩耗功最多，定温压缩耗功最少。第八章压气机的压气过程108-2活塞式压气机的压气过程最大容积：V1余隙容积：V3工作容积(气缸的排量)：VhV1V3有效吸气容积：V1V4第八章压气机的压气过程11压气机的轴功(Ws)cW12W23W34W41或(Ws)cWt,12W

7、t,23Wt,34Wt,4124mvdpmvdp113323设过程可逆，压缩与膨胀过程性质相同，即pdvpdv1422则压气机的轴功为(W)(mm)vdpmvdpsc1311其中，m=m－m为每一循环活塞式压气机输出气体的质量。13则压气机输出单位质量气体消耗的轴功可表示为2(ws)c1vdp第八章压气机的压气过程12容积效率V1V4有效吸气容积VVh工作容积表示压气机工作容积的利用率。V1V4(V1V3)(V4V3)VVhVh1nVp13