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1、第8章压气机的热力过程现在学习的是第1页，共48页压气机压气机是生产压缩气体的设备，它不是动力机，而是用消耗机械能来得到压缩气体的一种工作机。压气机：压气机：现在学习的是第2页，共48页通风机（0.01MPa)鼓风机（0.010.3MPa)压气机（0.3MPa)压气机的分类：压气机的分类：按工作原理和构造来分：活塞式压气机 叶轮式压气机特殊引射式压缩器按压缩气体压力范围来分：现在学习的是第3页，共48页收缩器 静叶片动叶片扩压器轴流式压气机结构示意图轴流式压气机结构示意图机壳转子止推轴承支撑轴承联轴器轴端密封进口导向叶片轴流式压气机结构示意图轴流式压气机结构示意图现在学习的是第4页，共48页扩
2、压管离心式压气机结构示意图离心式压气机结构示意图进气室进气口叶 轮蜗壳出气口出口扩压器主轴出口扩压器离心式压气机结构示意图现在学习的是第5页，共48页空气滤清器进气阀气 缸活 塞散热片排气阀单级活塞式压气机结构示意图单级活塞式压气机结构示意图单级活塞式压气机结构示意图单级活塞式压气机结构示意图现在学习的是第6页，共48页喷管喷管混合室混合室扩压管扩压管高压工作流体高压工作流体被引射流体被引射流体引射式压缩器引射式压缩器引引 射射 器器引射式压缩器引射式压缩器引射器引射器现在学习的是第7页，共48页8-1 单级活塞式压气机的工单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量作原理和理论耗功量现在学习的是第
3、8页，共48页pva一、工作原理一、工作原理现在学习的是第9页，共48页pva一、工作原理一、工作原理现在学习的是第10页，共48页pva一、工作原理一、工作原理现在学习的是第11页，共48页pva一、工作原理一、工作原理现在学习的是第12页，共48页pva1同14一、工作原理一、工作原理现在学习的是第13页，共48页pva1一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸现在学习的是第14页，共48页pva1同14一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸现在学习的是第15页，共48页pva1一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸现在学习的是第16页，共48页pva12一、工作原理一、工作原理
4、a1：气体引入气缸现在学习的是第17页，共48页pva12同14一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸12：气体被压缩现在学习的是第18页，共48页pva12一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸12：气体被压缩现在学习的是第19页，共48页pva12同14一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸12：气体被压缩现在学习的是第20页，共48页pva12一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸12：气体被压缩现在学习的是第21页，共48页pva12同14一、工作原理一、工作原理a1：气体引入气缸12：气体被压缩2b：气体流出气缸b现在学习的是第22页，共48页V12abpVV2p20
5、同14a1：气体引入气缸12：气体在气缸内进行压缩2b：气体流出气缸，输向 储气筒 不是热力过程，只是气体的移动过程，气体状态不发生变化，缸内气体的数量发生变化。a-1和2-b过程一、工作原理一、工作原理现在学习的是第23页，共48页二、压气机的理论耗功量二、压气机的理论耗功量压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩和输出，压气机耗功应等于压缩过程耗功与进、排气过程推动功的代数和：压气机耗功 压气机耗功以技术功计。现在学习的是第24页，共48页V12abpVV2p20活塞式压气机的理论压缩耗功对于理想气体对于理想气体:现在学习的是第25页，共48页（1）可逆绝热压缩 理想气体三种压缩过程耗功量现
6、在学习的是第26页，共48页（2）可逆多变压缩（3）可逆定温压缩现在学习的是第27页，共48页定温、定熵、多变压缩消耗理论功的比较定温、定熵、多变压缩消耗理论功的比较pvTs12S2T12np2p12S2T2nabp2p1jmn结论：结论：结论：结论：定温、定熵、多变压缩消耗理论功的比较定温、定熵、多变压缩消耗理论功的比较现在学习的是第28页，共48页 三三、压气机的实际耗功（压气机的效率）、压气机的实际耗功（压气机的效率）1.1.压气机的实际耗功压气机的实际耗功对于理想气体对于理想气体12sp1p2sT22.2.压气机的绝热效率压气机的绝热效率压气机的实际耗功压气机的实际耗功现在学习的是第2
7、9页，共48页8-2 余隙容积的影响余隙容积的影响现在学习的是第30页，共48页V=VVV h=VV3V4 V3V e12nn4350p有有余余隙隙的的活活塞塞式式压压气气机机的的工工作作过过程程V hV有余隙的压气机工作过程现在学习的是第31页，共48页V=VVV h=VV3V4 V3V e12nn4350pV实际进入气缸的气体所占的体积实际进入气缸的气体所占的体积余隙容积为余隙容积为活塞排量活塞排量有余隙时的理论压气功为有余隙时的理论压气功为假定假定1 12 2及及3 34 4两过程的两过程的n n相同，相同，一一、余隙容积对理论压气功的影响余隙容积对理论压气功的影响余隙容积对理论压气功的
8、余隙容积对理论压气功的对于对于1kg气体气体 表明，不论有无表明，不论有无余隙，压缩单位质量余隙，压缩单位质量气体所消耗的理论压气体所消耗的理论压气功相同。气功相同。现在学习的是第32页，共48页 二二、余隙对排气量的影响余隙对排气量的影响 有有效效的的吸吸气气容容积积小小于于活活塞塞排排量量，降降低低了了活活塞塞排排量量的的利利用用率。它用两者的比值容积效率率。它用两者的比值容积效率v表示。表示。是余隙与活塞排量的比值，称为余隙比，是余隙与活塞排量的比值，称为余隙比，通常为通常为0.030.08。余隙对排气量的影响余隙对排气量的影响现在学习的是第33页，共48页p2p1V1340VVeVh三
9、三、增压比对容积效率的影响增压比对容积效率的影响现在学习的是第34页，共48页83多级压缩和级间冷却 省功（减少压缩过程的多变指数）避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率现在学习的是第35页，共48页多多多多级级级级压压压压缩缩缩缩、级级级级间间间间冷冷冷冷却却却却压压压压气气气气机机机机装装装装置置置置系系系系统统统统图图图图低压缸中间冷却器高压缸冷却水多级压缩、级间冷却压气机装置系统一、两级压缩、中间冷却压气机一、两级压缩、中间冷却压气机现在学习的是第36页，共48页3T3n3p3p2p1p21vs133s2T多级压缩级间冷却的压气机多级压缩级间冷却的压气机多级压缩级间冷却的压气机多级压缩
10、级间冷却的压气机 热力过程在热力过程在热力过程在热力过程在p-Vp-Vp-Vp-V图和图和图和图和T-sT-sT-sT-s图上的表示图上的表示图上的表示图上的表示p1p2p33T3s3n多级压缩级间冷多级压缩级间冷却的压气机却的压气机 热热力过程在力过程在p-Vp-V图和图和T-sT-s图上的表示图上的表示现在学习的是第37页，共48页二、两级压缩、中间冷却分析二、两级压缩、中间冷却分析耗功量耗功量设两级压缩的多变指数相同，且现在学习的是第38页，共48页二、两级压缩、中间冷却分析二、两级压缩、中间冷却分析最佳增压比最佳增压比对于m级压缩、级间冷却：现在学习的是第39页，共48页二、两级压缩、
11、中间冷却分析二、两级压缩、中间冷却分析设计原则与特点设计原则与特点每级压气机所需的功相等，有利于压气机曲轴的平衡每个气缸中气体压缩后所达到的最高温度相同每级向外排出的热量相等各级气缸容积按增压比递减现在学习的是第40页，共48页二、两级压缩、中间冷却分析二、两级压缩、中间冷却分析压气机定温效率压气机定温效率工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式压气机性能优劣的指标：现在学习的是第41页，共48页84叶轮式压气机的工作原理 与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，输 气量大，输气均匀且运转平稳，效率高。缺点是增 压比小。叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。一、叶轮式压气机工作原理现在学习的
12、是第42页，共48页收缩器 静叶片动叶片扩压器轴流式压气机结构示意图轴流式压气机结构示意图机壳转子止推轴承支撑轴承联轴器轴端密封进口导向叶片轴流式压气机结构示意图轴流式压气机结构示意图现在学习的是第43页，共48页扩压管离心式压气机结构示意图离心式压气机结构示意图进气室进气口叶 轮蜗壳出气口出口扩压器主轴出口扩压器离心式压气机结构示意图现在学习的是第44页，共48页二、叶轮式压气机分析不可逆绝热压缩12定熵压缩过程12s理想压缩过程实际压缩过程现在学习的是第45页，共48页压气机的绝热效率现在学习的是第46页，共48页例题 判断A、B哪组仪表测量的参数是正确的，并说明理由；压气机的实际耗功(kJ/kg)；理想情况下压气机的耗功(kJ/kg)；该压气机的效率。Ts12p1p2一压气机绝热压缩空气，已知进入压气机的空气参数为 p10.1MPa，t110，用A组仪表测得出口处的空气状态参数为温度250、压力0.7MPa，用B组仪表测得其参数为温度230、压力0.8MPa，空气比热 cp1.005 kJ/(kgK)，k1.4。现在学习的是第47页，共48页本章结束现在学习的是第48页，共48页