壓氣機(jī)的熱力過程課件

1、第九章壓氣機(jī)的熱力過程壓氣機(jī)是生產(chǎn)壓縮氣體的設(shè)備，它不是動(dòng)力機(jī)，而是用消耗機(jī)械能來得到壓縮氣體的一種工作機(jī)。壓氣機(jī)：通風(fēng)機(jī)（110 kPa) 鼓風(fēng)機(jī)（110400 kPa) 壓氣機(jī)（400 kPa)壓氣機(jī)的分類：按工作原理和構(gòu)造：活塞式壓氣機(jī) 葉輪式壓氣機(jī)特殊引射式壓縮器按壓縮氣體壓力范圍：從熱力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，盡管活塞式和葉輪式的結(jié)構(gòu)和工作原理都不同，但壓縮過程中氣體的狀態(tài)變化本質(zhì)上是一致的。本章主要內(nèi)容：以活塞式壓氣機(jī)為重點(diǎn)，分析壓縮氣體生產(chǎn)過程的熱力學(xué)特性9-1 單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的工作原理和理論耗功量一、工作原理f1：氣體引入氣缸12：氣體在氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮2g：氣體流出氣缸，輸向儲(chǔ)氣筒不是熱

2、力過程，只是氣體的移動(dòng)過程，氣體狀態(tài)不發(fā)生變化，缸內(nèi)氣體的數(shù)量發(fā)生變化 f-1和2-g過程熱力過程，氣體的參數(shù)發(fā)生變化。過程耗功量可由圖中過程線12與V軸所包圍的面積表示。有兩種極限情況：絕熱過程12s定溫過程12T實(shí)際壓縮12n 12過程二、壓氣機(jī)的理論耗功量壓縮氣體的生產(chǎn)過程包括氣體的流入、壓縮和輸出，所以壓氣機(jī)耗功應(yīng)等于壓縮過程耗功與進(jìn)、排氣過程推動(dòng)功的代數(shù)和： 壓氣機(jī)耗功可見壓氣機(jī)耗功以技術(shù)功計(jì)。二、壓氣機(jī)的理論耗功量（1）可逆絕熱壓縮 三種壓縮過程耗功量二、壓氣機(jī)的理論耗功量（2）可逆多變壓縮 三種壓縮過程耗功量二、壓氣機(jī)的理論耗功量（3）可逆定溫壓縮 三種壓縮過程耗功量二、壓氣機(jī)的

3、理論耗功量 三種壓縮過程耗功量9-2 余隙容積的影響一、余隙容積當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂面與氣缸蓋間留有一定的空隙，為余隙容積VcVh為氣缸排量：因?yàn)?4為余隙容積中剩余氣體的膨脹過程（多變過程），所以41表示有效進(jìn)氣。二、余隙容積的影響 生產(chǎn)量：有效吸氣容積：容積效率： 余隙容積百分比Vc/Vh和多變指數(shù)n一定時(shí)，增壓比越大，則容積效率越低，且當(dāng)增加到一定值時(shí)容積效率為零。 增壓比一定時(shí)余隙容積百分比越大，容積效率越低。二、余隙容積的影響 理論耗功量：可見有余隙容積后，如果增壓比相同，理論上所消耗的功與無余隙容積時(shí)相同。93多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻 省功（減少壓縮過程的多變指數(shù)） 避免單級(jí)

4、壓縮因增壓比太高而影響容積效率一、兩級(jí)壓縮、中間冷卻壓氣機(jī)二、兩級(jí)壓縮、中間冷卻分析耗功量設(shè)兩級(jí)壓縮的多變指數(shù)相同，且二、兩級(jí)壓縮、中間冷卻分析最佳增壓比同理，對(duì)于m級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻：二、兩級(jí)壓縮、中間冷卻分析設(shè)計(jì)原則與特點(diǎn)每級(jí)壓氣機(jī)所需的功相等，有利于壓氣機(jī)曲軸的平衡每個(gè)氣缸中氣體壓縮后所達(dá)到的最高溫度相同每級(jí)向外排出的熱量相等各級(jí)氣缸容積按增壓比遞減二、兩級(jí)壓縮、中間冷卻分析壓氣機(jī)定溫效率活塞式壓氣機(jī)無論是單級(jí)或多級(jí)壓縮都應(yīng)盡可能采用冷卻措施，力求接近定溫過程。工程上采用壓氣機(jī)的定溫效率來作為活塞式壓氣機(jī)性能優(yōu)劣的指標(biāo)：94葉輪式壓氣機(jī)的工作原理與活塞式壓氣機(jī)相比，葉輪式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，輸氣量大，輸氣均勻且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，效率高。缺點(diǎn)是增壓比小。葉輪式壓氣機(jī)分為離心式與軸流式兩種型式。一、葉輪式壓氣機(jī)工作