(22)-3.3 理論工作過(guò)程泵和壓縮機(jī)

泵和壓縮機(jī)第三講往復(fù)活塞式壓縮機(jī)

3.3理論工作過(guò)程3理論工作過(guò)程1、上止點(diǎn)（外止點(diǎn)、上死點(diǎn)）活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置稱為活塞的上止點(diǎn)，有時(shí)也稱外止點(diǎn)或上死點(diǎn)。2、下止點(diǎn)（內(nèi)止點(diǎn)、下死點(diǎn)）活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為活塞的下止點(diǎn)，有時(shí)也稱內(nèi)止點(diǎn)或下死點(diǎn)。一、幾個(gè)基本概念4理論工作過(guò)程上止點(diǎn)5理論工作過(guò)程下止點(diǎn)6理論工作過(guò)程3、活塞行程活塞從上止點(diǎn)行至下止點(diǎn)或從下止點(diǎn)行至上止點(diǎn)的距離稱為活塞行程。其值等于曲軸曲柄半徑兩倍。若曲柄半徑為R，活塞行程為S，則有S=2R。4、氣缸工作容積氣缸上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的工作室容積，即活塞移動(dòng)一個(gè)行程所掃過(guò)的氣缸容積。若氣缸內(nèi)徑為D（m），工作容積為Vh(m3)，則有：Vh=（π/4）D2S。7理論工作過(guò)程5、余隙容積余隙容積指在氣缸內(nèi)不能排凈的氣體所占容積。造成余隙容積存在的原因主要有三方面：一是考慮運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)受熱膨脹的特性，為了保證活塞在氣缸中的靈活運(yùn)動(dòng)，且不碰撞氣閥，在活塞與氣缸及氣閥與活塞端面之間需留有一定的間隙；二是不可避免的加工及裝配誤差引起的一定容積；三是氣閥及活塞結(jié)構(gòu)造成的一定容積(主要)。8理論工作過(guò)程余隙容積主要包括三部分：一是活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂面與氣缸端面之間的容積；二是氣閥與氣缸相通的通道容積；三是第一道活塞環(huán)以上的活塞外圓與氣缸內(nèi)壁之間的環(huán)形容積。余隙容積用符號(hào)VC表示。9理論工作過(guò)程6、相對(duì)余隙容積相對(duì)余隙容積是指余隙容積與氣缸工作容積之比，用C表示，則有：C=(VC/Vh)相對(duì)余隙容積在一定意義上表明了壓縮機(jī)排氣能力的大小。10理論工作過(guò)程二、理論工作過(guò)程幾點(diǎn)假設(shè)⑴壓縮機(jī)無(wú)余隙容積；⑵吸氣與排氣過(guò)程中均無(wú)壓力損失；⑶壓縮機(jī)工作過(guò)程中氣體與機(jī)件間無(wú)熱量傳遞；⑷壓縮機(jī)工作過(guò)程中既無(wú)氣體外漏也無(wú)高低壓氣體間的竄漏；⑸壓縮機(jī)工作過(guò)程中不消耗摩擦功，即運(yùn)動(dòng)機(jī)件間無(wú)摩擦；⑹被壓縮氣體為理想氣體。11理論工作過(guò)程pva吸氣過(guò)程（等壓）活塞在上止點(diǎn)時(shí)，曲柄與氣缸夾角為0°。當(dāng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞自上止點(diǎn)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在理論工作的假設(shè)條件下，缸內(nèi)壓力即刻低于吸氣閥開啟壓力，吸氣閥在吸氣管內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓吸氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸旋轉(zhuǎn)至180°，活塞行至下止點(diǎn)為止。12理論工作過(guò)程pva吸氣過(guò)程（等壓）活塞在上止點(diǎn)時(shí)，曲柄與氣缸夾角為0°。當(dāng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞自上止點(diǎn)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在理論工作的假設(shè)條件下，缸內(nèi)壓力即刻低于吸氣閥開啟壓力，吸氣閥在吸氣管內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓吸氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸旋轉(zhuǎn)至180°，活塞行至下止點(diǎn)為止。13理論工作過(guò)程pva吸氣過(guò)程（等壓）活塞在上止點(diǎn)時(shí)，曲柄與氣缸夾角為0°。當(dāng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞自上止點(diǎn)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在理論工作的假設(shè)條件下，缸內(nèi)壓力即刻低于吸氣閥開啟壓力，吸氣閥在吸氣管內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓吸氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸旋轉(zhuǎn)至180°，活塞行至下止點(diǎn)為止。14理論工作過(guò)程pva吸氣過(guò)程（等壓）活塞在上止點(diǎn)時(shí)，曲柄與氣缸夾角為0°。當(dāng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞自上止點(diǎn)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在理論工作的假設(shè)條件下，缸內(nèi)壓力即刻低于吸氣閥開啟壓力，吸氣閥在吸氣管內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓吸氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸旋轉(zhuǎn)至180°，活塞行至下止點(diǎn)為止。15理論工作過(guò)程pva吸氣過(guò)程（等壓）活塞在上止點(diǎn)時(shí)，曲柄與氣缸夾角為0°。當(dāng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞自上止點(diǎn)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在理論工作的假設(shè)條件下，缸內(nèi)壓力即刻低于吸氣閥開啟壓力，吸氣閥在吸氣管內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓吸氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸旋轉(zhuǎn)至180°，活塞行至下止點(diǎn)為止。16理論工作過(guò)程pva壓縮過(guò)程（絕熱）當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，活塞從下止點(diǎn)向左回行時(shí)，缸內(nèi)氣體壓力即刻高于吸氣閥關(guān)閉壓力，吸氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下關(guān)閉。此時(shí)，缸內(nèi)壓力尚未達(dá)到排氣閥的開啟壓力，排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在吸、排氣閥均關(guān)閉的狀態(tài)下，開始絕熱壓縮過(guò)程。直到缸內(nèi)壓力升至P2，排氣閥打開，排氣過(guò)程開始。17理論工作過(guò)程pva壓縮過(guò)程（絕熱）當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，活塞從下止點(diǎn)向左回行時(shí)，缸內(nèi)氣體壓力即刻高于吸氣閥關(guān)閉壓力，吸氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下關(guān)閉。此時(shí)，缸內(nèi)壓力尚未達(dá)到排氣閥的開啟壓力，排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在吸、排氣閥均關(guān)閉的狀態(tài)下，開始絕熱壓縮過(guò)程。直到缸內(nèi)壓力升至P2，排氣閥打開，排氣過(guò)程開始。18理論工作過(guò)程pva壓縮過(guò)程（絕熱）當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，活塞從下止點(diǎn)向左回行時(shí)，缸內(nèi)氣體壓力即刻高于吸氣閥關(guān)閉壓力，吸氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下關(guān)閉。此時(shí)，缸內(nèi)壓力尚未達(dá)到排氣閥的開啟壓力，排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在吸、排氣閥均關(guān)閉的狀態(tài)下，開始絕熱壓縮過(guò)程。直到缸內(nèi)壓力升至P2，排氣閥打開，排氣過(guò)程開始。19理論工作過(guò)程pva壓縮過(guò)程（絕熱）當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，活塞從下止點(diǎn)向左回行時(shí)，缸內(nèi)氣體壓力即刻高于吸氣閥關(guān)閉壓力，吸氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下關(guān)閉。此時(shí)，缸內(nèi)壓力尚未達(dá)到排氣閥的開啟壓力，排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在吸、排氣閥均關(guān)閉的狀態(tài)下，開始絕熱壓縮過(guò)程。直到缸內(nèi)壓力升至P2，排氣閥打開，排氣過(guò)程開始。20理論工作過(guò)程pva隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞的左移，氣缸內(nèi)的氣體體積不斷減小，壓力不斷升高；當(dāng)缸內(nèi)氣體壓力達(dá)到排氣閥的開啟壓力時(shí)，排氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓排氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸轉(zhuǎn)至360°，活塞回到上止點(diǎn)為止。排氣過(guò)程（等壓）21理論工作過(guò)程pva隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞的左移，氣缸內(nèi)的氣體體積不斷減小，壓力不斷升高；當(dāng)缸內(nèi)氣體壓力達(dá)到排氣閥的開啟壓力時(shí)，排氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓排氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸轉(zhuǎn)至360°，活塞回到上止點(diǎn)為止。排氣過(guò)程（等壓）22理論工作過(guò)程pva隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞的左移，氣缸內(nèi)的氣體體積不斷減小，壓力不斷升高；當(dāng)缸內(nèi)氣體壓力達(dá)到排氣閥的開啟壓力時(shí)，排氣閥在缸內(nèi)氣體的推動(dòng)下打開，開始等壓排氣過(guò)程。此過(guò)程直到曲軸轉(zhuǎn)至360°，活塞回到上止點(diǎn)為止。排氣過(guò)程（等壓）23理論工作過(guò)程

壓縮機(jī)曲