往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)課件

往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)

壓縮機在每轉中，氣缸內都有膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個過程組成一個工作循環(huán)。首先討論壓縮機一個級的理論循環(huán)。為了研究問題方便，先對壓縮機的工作過程作如下簡化假設：

(1)壓縮機氣缸沒有余隙容積，即排氣終了時缸內氣體全部排盡；

(2)吸、排氣過程無阻力損失，無壓力脈動，無熱交換。即在進、排氣過程中氣體的溫度、壓力不變，并分別與進、排氣管內狀態(tài)相同；

(3)氣體壓縮的過程指數(shù)在全過程中為常數(shù)；

(4)氣缸壓縮工作容積絕對嚴密，沒有氣體泄漏。

(5)被壓縮氣體是理想氣體。1．理論工作循環(huán)指示圖往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)一是指示圖上的橫座標是氣缸容積V，而不是熱力學中所用的比容。因為在進、排氣過程中氣體容積V是變化的，而比容并不變化（狀態(tài)不變），由此看出，理論循環(huán)的三個過程中只有壓縮過程是真正的熱力過程。二是壓縮機的排氣壓力Pd

取決于排氣管道中的壓力，即壓縮機排氣閥后面系統(tǒng)中的壓力，也稱為背壓。壓縮機銘牌上所標的排氣壓力是該機可以長期工作的排氣壓力，機器的排氣量、功率及機件的強度都按此壓力設計。在生產過程中實際排氣壓力隨系統(tǒng)中用氣量和壓力的變化而變化。

這里應注意兩個問題：往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)壓縮線的曲率取決于過程指數(shù)m。當壓縮過程冷卻完全時進行等溫壓縮，m=1當絕熱壓縮時m=k（k為絕熱指數(shù)）；當為多變過程時m<k當氣體吸熱時，m>k活塞式壓縮機m值一般介于1和k之間。往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)2．理論循環(huán)進氣量理論循環(huán)中，壓縮機每一轉的理論吸氣量是內、外止點間的氣缸工作腔容積，該容積是活塞工作面在一個行程中所掃過的容積，稱行程容積，用Vh表示：式中：Vh——每轉的理論吸氣量，即氣缸行程容積，m3

i——同級的氣缸數(shù)；

Ap——活塞工作面積。單作用活塞為活塞的蓋側端面積Ap=A；雙作用活塞則為兩側工作面積之和Ap

＝2A-a，a為活塞桿面積；m2

S——活塞行程，m。往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)

3．壓縮過程中容積、溫度與壓力的關系理想氣體：由熱力學過程方程知，氣體由狀態(tài)ps,Vs壓縮到pd時，其容積Vd

可由下式求得：壓縮終了氣體的溫度Td與壓力、容積的關系為:式中m——多變過程指數(shù)。絕熱過程m=k，k為氣體的絕熱指數(shù)。等溫過程m＝1。往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)

4．理論循環(huán)指示功與理論功率壓縮機每一循環(huán)所需要的理論指示功是吸氣、壓縮、排氣三部分指示功之和。壓縮過程中設活塞對氣體做功為正，氣體對活塞做功為負。則理論壓縮循環(huán)指示功為：

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2″

耗功最小多變壓縮：1—2'

耗功居中即相當于左圖中的1-2″-3-4-1所包圍的面積往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)（2）絕熱壓縮過程過程方程為，可求得每一理論工作循環(huán)的絕熱壓縮功為同理可推出絕熱壓縮理論功率為：往復活塞式壓縮機理論工作循環(huán)